1.在耦合振子系统中实现反向同步和旋转反向同步的方法,包括以下步骤:
第一步:利用电容、电感和忆阻器电路构建耦合混沌电路系统如图1(a)所示。其中,左边的混沌电路单元由电感L1和电容C1以及忆阻器电路MR1构成,右边的混沌电路由电感L2和电容C2以及忆阻器电路MR2构成。左右两个混沌电路单元的所有参数均对应相等。其中忆阻器MR由运算放大器U1A构成的减法器,U2A构成的反向器,U3A构成的微分电路,U4A构成反向加法器和A1,A2构成的积法器组成,具体连接方式如图1(b)所示。单个忆阻器电路MR1(或MR2)的电路方程可以写成:而由MR1和L1,C1组成的单个混沌电路的方程为,
为了表示方便,做变量代换为X=Uc1,y=iA,z=Uc,
则方程(2)式可以写成,
第二步,将左右两个混沌电路系统中的电感L1和L2串在同一个铁磁介质上,则这两个电感会形成互感器,其互感系数可以写成:M=ρL1L2。改变其中一个电感的绕行方向,可以改变ρ的正负号,而改变这两个电感器在介质上的相对位置,则可以改变p的大小,其中-1<p<
1。耦合电路方程可以写成,
当两个电感取同名端靠近时,即ρ>0时,将两个电感靠近使ρ增加。当ρ增加到一定值时,耦合振子系统会从不同步态变成反向同步态。而当两个电感取异名端靠近时,即ρ<0时,将两个电感靠近使ρ的绝对值增加到一定值时,耦合振子系统会从不同步态变成旋转反向同步态。
2.如权利要求1所述的在耦合振子系统中实现反向同步和旋转反向同步的方法,其特征在于:确定反向同步与旋转反向同步所需的参数范围是通过以下步骤实现:(S1)定义参数相似函数为: 其中<>表示对时间求平均。耦合振子系统的同步动力学可以由σ±(τ)的特征来确定。若σ+(τc)=σ+m,相邻的下一个σ+(τc1)=σ+m,则记为T=τc1-τc,其中σ+m为σ+(τ)的最小值。若τc=T/2,则说明混沌振子电路1的变量x1和混沌振子电路2的变量x2间处于旋转反向同步态。若σ-(τc)=σ-m,相邻的下一个σ-(τc1)=σ-m则记为T=τc1-τc,若τc=T/2,则说明两个振子系统的变量x1,x2处于反向同步态。
(S2)计算相似函数σ±(τ)的最小值σ±m以及对应的 随参数p的变化关系如图3所示。当σ+m=0且 时,则系统处于旋转反向同步。而当当σ-m=0且 时,系统下于反向同步态。由图3可知ρ∈(0.17,0.33)和ρ∈(0.68,0.95)时耦合系统处于反向同步态;而当p∈(-0.17,-0.33)和ρ∈(-0.68,-0.95)时耦合系统处于旋转反向同步态。