【摘 要】
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非线性电路的混沌现象广泛存在,对其混沌现象的分析和控制具有重要意义。本文针对三维Lü系统、蔡氏电路和Cuk变换器,分析其非线性动力学特性,进一步研究其反馈控制方法和Hamilton能量控制方法。本文主要工作以及取得成果如下。(1)研究非线性系统动力学特性。以三维Lü系统为例进行研究,分析Lü系统的对称性以及耗散性,发现其分岔行为;通过其相图、分岔图、李雅普诺夫指数普以及Pioncare截面,发现其
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非线性电路的混沌现象广泛存在,对其混沌现象的分析和控制具有重要意义。本文针对三维Lü系统、蔡氏电路和Cuk变换器,分析其非线性动力学特性,进一步研究其反馈控制方法和Hamilton能量控制方法。本文主要工作以及取得成果如下。(1)研究非线性系统动力学特性。以三维Lü系统为例进行研究,分析Lü系统的对称性以及耗散性,发现其分岔行为;通过其相图、分岔图、李雅普诺夫指数普以及Pioncare截面,发现其存在周期、准周期、暂态混沌等现象。(2)研究非线性系统反馈控制方法。探索Lü系统的微分反馈控制、外力反馈控制、输出反馈控制及外加激励控制。进一步以Lü系统,基于平均场理论和Helmholtz定理,计算系统的Hamilton能量,研究不同的运动状态下Hamilton能量随时间的变化,并对系统进行控制。仿真实验表明Hamilton能量可以把三维Lü系统控制在不同状态。(3)研究光滑系统的Hamilton能量反馈控制方法。以忆阻器负载蔡氏电路为例进行研究,建立其状态方程模型,分析其基本动力学行为,研究其混沌吸引子、共存吸引子及其存在区间;基于Hopf分岔理论,分析和研究电路的Hopf分岔点,判断Hopf分岔点的类型;研究Hamilton能量与电路状态变量之间的关系,提出忆阻器负载蔡氏电路的Hamilton能量控制方法。仿真实验表明Hamilton能量可以把该电路控制在不同状态。(4)研究切换系统的Hamilton能量反馈控制方法。以忆阻器负载Cuk变换器为例,研究其在不同状态下的工作原理及动力学行为;计算Cuk变换器两个子系统的Hamilton能量,通过引入一个耦合系数使两个子系统的Hamilton能量相统一;利用Hamilton能量控制Cuk变换器工作状态。仿真实验表明,选择合适的控制系数与耦合系数,Hamilton能量可以把磁控忆阻负载Cuk变换器控制在稳定的周期态。
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