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专利号: 2018116304170
申请人: 安顺学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含有隐藏吸引子的四维混沌系统及其实现电路,其特征是在于,包括以下步骤:

(1)四维含有隐藏吸引子的混沌系统为:

(ⅰ)式中,x、y、z和w为四个状态变量,系统(ⅰ)不存在平衡点,当a=1,b=0.05时,其李雅普诺夫指数为LE1=0.012865,LE2=-0.0050839,LE3=-0.0098453,LE4=-0.033262,有一个正的李雅普诺夫指数,且四个李雅普诺夫指数的和为负数,说明系统为收敛的混沌系统。

(2)系统(ⅰ)中,当a=1,b=0.05时,把状态变量x、y、z和w做变量代换,令x=ux,y=uy,z=uz,w=uw,有:

(3)进行时间变换,令t=τ0τ,令 则(ⅱ)式变为:

(4)由(ⅲ)设计电路方程,令R0=R4=R10=R17=R23,C0=C1=C2=C3=C4,有:

在系统(ⅳ)中,电阻、电容和乘法器的取值为:R1=R3=R4=R9=R10=10KΩ,R13=R16=R17=R20=R22=R23=10KΩ,R2=R8=R14=R15=R21=1KΩ,R7=200KΩ,C1=C2=C3=C4=

1000nF,模拟乘法器增益M1=M2=M3=M4=M5=0.1,另外,该系统还需要参数为R5=R6=R11=R12=R18=R19=10KΩ的电阻与运算放大器组合构成电压反相器。

(5)利用系统(ⅳ)构造含有隐藏吸引子混沌系统由四个通道电路组成,第一通道电路由模拟乘法器M1、运算放大器A1、运算放大器A2和电容C1构成的反相积分器、运算放大器A3构成的反相器以及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6组成,第二通道电路由乘法器M2、运算放大器A4、运算放大器A5和电容C2构成的反相积分器、运算放大器A6构成的反相器以及电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12组成,第三通道电路由1V直流电压源、乘法器M3、乘法器M4、运算放大器A7、运算放大器A8和电容C3构成的反相积分器、运算放大器A9构成的反相器以及电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19组成,第四通道电路由乘法器M5、运算放大器A10、运算放大器A11和电容C4构成的反相积分器以及电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23组成;

第一通道电路的输出信号为ux,ux信号与第三通道输出信号uz共同作为乘法器M1的输入信号,M1的输出端连接电阻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A1的反相输入端,ux信号通过电阻R5连接反相器A3后变为-ux信号,-ux信号连接电阻R7作用于第二通道电路中运算放大器A4的反相输入端,-ux信号和ux信号共同作为乘法器M3的输入信号,M3的输出端通过电阻R14作为第三路通道的输入信号,作用于运算放大器A7的反相输入端;

第二通道电路的输出信号为uy,uy信号连接电阻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的反相输入端,uy信号与第三通道输出信号uz共同作为乘法器M2的输入信号,M2的输出信号连接电阻R8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,uy信号通过电阻R11连接反相器A6后变为-uy信号,-uy信号与uy信号共同作为乘法器M4的输入信号,M4的输出端连接电阻R15作为第三通道的输入信号,作用于运算放大器A7的反相输入端;

第三通道电路的输出信号为uz,uz信号与第四通道输出信号uw共同作为乘法器M5的输入信号,M5的输出端连接电阻R21作为第四通道的输入信号,作用于运算放大器A10的反相输入端,uz信号通过电阻R18连接反相器A9后变为-uz信号,-uz信号连接电阻R20作为第四通道的输入信号,作用于运算放大器A10的反相输入端,1V直流电压源连接电阻R13作为第三通道输入信号作用于运算放大器A7的反相输入端;

第四通道电路的输出信号为uw;

四条通道中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所述的一种四维含有隐藏吸引子的混沌系统及其实现电路,其特征在于:第一通道中电阻R3连接运算放大器A1的反相输入端和输出端,电容C1连接运算放大器A2的反相输入端和输出端,电阻R6连接运算放大器A3的反相输入端和输出端;第二通道中,电阻R9连接运算放大器A4的反相输入端和输出端,电容C2连接运算放大器A5的反相输入端和输出端,电阻R12连接运算放大器A6的反相输入端和输出端;第三通道中,电阻R16连接运算放大器A7的反相输入端和输出端,电容C3连接运算放大器A8的反相输入端和输出端,电阻R19连接运算放大器A9的反相输入端和输出端;第四通道中,电阻R22连接运算放大器A10的反相输入端和输出端,电容C4连接运算放大器A11的反相输入端和输出端。

3.根据权利要求1所述的一种四维含有隐藏吸引子的混沌系统及其实现电路,其特征在于:所述运算放大器均采用TL082,所述的乘法器均采用增益为0.1的AD633。