1.一种异分数阶超混沌系统及其电路实现,其特征是在于,包括以下步骤:
(1)四维异分数阶超混沌系统为:
(ⅰ)式中,x、y、z和w为四个状态变量,a、m、b、c、d和r为参数,a=27,m=20,b=3,c=25,d=7,r=0.1。系统(ⅰ)为李雅普诺夫指数为正、正、负和零的分数阶超混沌系统。
(2)系统(ⅰ)中,把状态变量x、y、z和w做变量代换,令x=10uc1,y=10uc2,z=10uc3,w=
10uc4有:
(3)进行时间变换 有:
(4)系统(ⅲ)为:
(5)由(ⅳ)设计电路方程
在系统(ⅴ)中,C=10nF,R=R4=R9=R13=R16,Rf2=R3=R4=R8=R9=R12=R13=R14=R15=R16=10kΩ,Rf1=5kΩ,R0=2.9kΩ,R5=14.3kΩ,R6=4kΩ,R7=R10=1kΩ,R11=33.3kΩ。
(6)利用系统(ⅴ)构造的异分数阶超混沌系统由四个通道电路组成,第一通道电路由运算放大器A1、运算放大器A2、0.8阶链路型分数阶反相积分器A3以及电阻R0、电阻R1、电阻Rf1、电阻R3、电阻R2、电阻Rf2和电阻R4组成,第二通道电路由乘法器AD1、运算放大器A4、
0.9阶树型分数阶反相积分器A5以及电阻R5、电阻R8、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9组成,第三通道电路由乘法器AD2、放大器A6、0.9阶分数阶树型反相积分器A7、反相器A8以及电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R17和电阻R18组成,第四通道电路由乘法器AD3、反相器A9、0.9阶分数阶树型反相积分器A10以及电阻R14、电阻R15和电阻R16组成;
第一通道电路的输出信号uc1连接电阻R2,作为第一通道的输入信号,作用于第一通道电路中运算放大器A2的同相输入端,该输出信号连接电阻R5作为第二通道的输入信号,作用于第二通道电路中运算放大器A4的反相输入端,该输出信号连接乘法器AD1、电阻R7作为第二通路的输入信号,作用于第二通道电路中运算放大器A4的反相输入端,该输出信号连接乘法器AD2、电阻R10作为第三通道的输入信号,作用于第三通道电路中运算放大器A6的反相输入端,该输出信号连接乘法器AD3、电阻R14作为第四通道的输入信号,作用于第四通道运算放大器A9的反相输入端;
第二通道电路的输出信号uc2连接电阻R1作为第一通道的输入信号,作用于第一通道电路中运算放大器A1的同相输入端,该输出信号uc2连接电阻R6作为第二通道的输入信号,作用于第二通道电路中运算放大器A4的反相输入端,该输出信号连接乘法器AD2、电阻R10作为第三通道的输入信号,作用于第三通道电路中运算放大器A6的反相输入端;
第三通道电路的输出信号uc3连接乘法器AD3、电阻R14作为第四通道的输入信号作用于第四通道电路中运算放大器A9的反相输入端,该输出信号连接反相器A8后变为-uc3信号,-uc3信号连接乘法器AD1和电阻R7作为第二通道的输入信号,作用于运放A4的反相输入端,-uc3信号连接电阻R11作为第三通道的输入信号,作用于运放A6的反相输入端;
第四通道输出信号为uc4;
四条通道中除A1和A2外,其他所有运算放大器同相端接地,所有运算放大器电源负端口接-12V电压,运算放大器电源正端口接12V电压。
2.根据权利要求1所述的一种异分数阶超混沌系统电路,其特征在于:第一通道中的uc1信号连接电阻R2接入算放大器A2的同相输入端,uc2信号连接电阻R1接入运算放大器A1的同相输入端。
3.根据权利要求2所述的一种异分数阶超混沌系统电路,其特征在于:R0阻值为2.9KΩ,R1电阻值为2.9KΩ,Rf1电阻值为5KΩ,R2阻值为10KΩ,R3电阻值为10KΩ,Rf1电阻值为
10KΩ。
4.根据权利要求1所述的一种异分数阶超混沌系统电路,其特征在于:所述的0.8阶链路型分数阶反相积分器A3包括0.8阶链路型分数阶单元和运算放大器A3组成,所述的0.9阶树型分数阶反相积分器A5包括0.9阶树型分数阶单元和运算放大器A5组成。