《混沌電路導論》是2013年科學出版社出版的圖書，作者是包伯成。
基本介紹
- 書名：混沌電路導論
- 作者：包伯成
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2013年01月
- ISBN：9787030359995
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書主要論述混沌電路的動力學建模、數值仿真、分岔分探希充析與電路實驗，內容包括：混沌與混沌系統概述、混沌系統數值方法、混沌系統電路實現、簡單混沌產生電路、多渦卷混沌系統設計、電流控制開關變換器、斜坡補償開關變換器和憶阻器與憶阻混沌電路等。
圖書目錄
前言
第1章 混沌與混沌系統概述 1
1.1 引言 1
1.2 混沌的一般概念 2
1.2.1 混紋愉燥兵沌研究的歷史沿革 2
1.2.2 混沌的定義和特徵 3
1.2.3 混沌的刻畫方法 5
1.3 典型混沌系統 8
1.3.1 混沌系統分類 8
1.3.2 一維離散疊代映射 10
1.3.3 二維離散疊代映射 12
1.3.4 三維連續混沌系統 14
1.3.5 四維連續超混沌系統 16
1.3.6 多渦卷混沌吸引子 17
1.4 典型混沌電路 18
1.4.1 簡單混沌產生電路 18
1.4.2 時變混沌電路：開關功率變換器 20
1.4.3 記憶混沌電路：憶阻電路 21
1.5 小結 23
第2章 混沌系統數值方法 24
2.1 一維離散疊代映射 24
2.1.1 一維廣義平方映射 24
2.1.2 不動點演變與倍周期分岔 26
2.1.3 切分岔和周期窗 28
2.2 二維離散疊代映射 29
2.2.1 二維拋物線映射模型 30
2.2.2 分岔圖 31
2.2.3 疊代序列 33
2.2.4 相軌圖 35
2.2.5 最大Lyapunov指數 37
2.2.6 特徵值軌跡 39
2.3 三維連續混沌系統 40
2.3.1 三維混沌Bao系統 41
2.3.2 相軌圖與時域波形 42
2.3.3 Poincare映射 44
2.3.4 Lyapunov指數譜 45
2.3.5 分岔圖 49
2.4 四維連續超混沌系統 51
2.4.1 超混沌吸引子 52
2.4.2 Lyapunov指數譜與分岔圖 55
2.5 小結 58
第3章 混沌系統電凶巴槓甩路實現 59
3.1 引言 59
3.2 模擬單元電路 60
3.2.1 線性運算電路 60
3.2.2 非線性運算電路 62
3.2.3 時滯和轉換電路 65
3.3 混沌系統模擬實現 67
3.3.1 狀態變數線性變換 67
3.3.2 功能模組化設計 68
3.3.3 混沌和超混沌電路 68
3.4 混沌系統數字集成平台 71
3.4.1 數字集戒背懂成平台硬體設計 71
3.4.2 混沌系統離散化 73
3.4.3 程式流程圖 73
3.5 混沌系統數字實現犁戶櫻 74
3.5.1 改進型廣義Lorenz系統 74
3.5.2 混沌系統數字集成平台C++編碼 76
3.5.3 數位化實現實驗結果 80
3.6 混沌系統數字集成平台套用 81
3.6.1 多渦卷Colpitts混沌系統 81
3.6.2 格線渦卷超混沌系統 82
3.6.3 多翼混沌Lu系統 84
3.7 小結 85
第4章 簡單混沌產生電路 86
4.1 引言 86
4.2 蔡氏混沌電路 86
4.2.1 建模和仿真 87
4.2.2 電路製作和實驗觀察 90
4.2.3 無量綱蔡氏方程 93
4.2.4 蔡氏方程動力學分析 95
4.3 Colpitts振盪電路 97
4.3.1 數學建模 97
4.3.2 動力學分析 99
4.3.3 電路實驗觀察 100
4.4 文氏橋超混沌電路 102
4.4.1 超混沌吸引子 102
4.4.2 離散化算法與離散模型 106
4.4.3 基於LabVIEW的仿真與實現 107
4.5 頻率混沌信號 110
4.5.1 頻率混沌信號產生 111
4.5.2 頻率混沌信號分析 112
4.5.3 頻率混沌信號實驗輸出 113
4.6 小結 114
第旋歡翻5章 多渦卷混沌系統設計 116
5.1 引言 116
5.2 線性系統到多渦卷混沌系統 117
5.2.1 多渦卷混沌系統構造 117
5.2.2 平衡點和動力學分析 120
5.2.3 電路實現和實驗驗證 122
5.3 多渦卷混沌Colpitts振盪器 124
5.3.1 Colpitts振盪器模型 124
5.3.2 多渦卷Colpitts振盪器模型 125
5.3.3 多渦卷Colpitts振盪器動力學分析 128
5.3.4 電路實現和實驗驗證 130
5.4 多渦卷超混沌吸引子 131
5.4.1 多渦卷超混沌系統模型 131
5.4.2 多渦卷混沌和超混沌吸全背引子 132
5.4.3 平衡點和穩定性 134
5.4.4 多渦卷超混沌系統動力學分析 136
5.4.5 電路實現和實驗驗證 137
5.5 吸引子的渦卷分布設計 139
5.5.1 多渦卷系統和鋸齒波函式 139
5.5.2 奇異的渦卷位置分布 140
5.5.3 共存多渦卷吸引子 143
5.6 小結 145
第6章 電流控制開關變換器 147
6.1 引言 147
6.2 開關變換器動力學建模 148
6.2.1 電流控制Buck-Boost變換器 148
6.2.2 開關狀態描述 148
6.2.3 基於狀態方程的時域分析 150
6.2.4 兩個電感電流邊界 151
6.2.5 精確離散時間模型 152
6.3 開關變換器動力學分析 153
6.3.1 倍周期分岔與邊界碰撞分岔 153
6.3.2 典型時域波形與相軌圖 156
6.3.3 工作狀態域估計 161
6.4 開關變換器穩定性分析 162
6.4.1 不動點和Jacobi矩陣 162
6.4.2 最大Lyapunov指數 164
6.4.3 特徵值軌跡 165
6.5 電路仿真與實驗驗證 167
6.5.1 電路仿真結果 167
6.5.2 電路實驗結果 169
6.6 小結 171
第7章 斜坡補償開關變換器 172
7.1 引言 172
7.2 斜坡補償Boost 變換器 173
7.2.1 斜坡補償電流控制Boost變換器 173
7.2.2 分段光滑疊代映射方程 175
7.2.3 電流控制Boost 變換器的分岔分析 178
7.2.4 斜坡補償的鎮定控制機理 180
7.2.5 DCM 時斜坡補償的模式轉移機理 182
7.3 斜坡補償Buck和Buck-Boost變換器 184
7.3.1 斜坡補償電流控制Buck和Buck-Boost變換器 184
7.3.2 開關變換器的統一疊代映射方程 185
7.3.3 開關變換器的歸一化疊代映射方程 190
7.4 斜坡補償開關變換器的工作狀態域估計 191
7.4.1 兩個統一的邊界線分類方程 191
7.4.2 Buck變換器工作狀態域估計 193
7.4.3 電流控制Buck變換器的實驗驗證 195
7.5 小結 196
第8章 憶阻器與憶阻混沌電路 198
8.1 引言 198
8.2 憶阻器模型 200
8.2.1 憶阻器定義 200
8.2.2 分段線性模型 201
8.2.3 三次型非線性模型 201
8.2.4 二次型非線性模型 203
8.3 有源磁控憶阻器等效電路 205
8.3.1 電路等效實現實例 205
8.3.2 電路仿真結果 206
8.3.3 簡單憶阻電路仿真分析 207
8.4 基於三次型憶阻器的混沌電路 208
8.4.1 憶阻電路與混沌吸引子 208
8.4.2 平衡點集與穩定性 212
8.4.3 依賴於初始狀態的動力學行為 214
8.4.4 依賴於電路參數的動力學行為 218
8.5 基於二次型憶阻器的混沌電路 221
8.5.1 憶阻電路及其實驗結果 221
8.5.2 平衡點及其穩定性 223
8.5.3 依賴於初始狀態的動力學行為 224
8.5.4 依賴於電路參數的動力學行為 226
8.6 小結 227
參考文獻 228
附錄 Buck-Boost變換器離散時間模型Jacobi矩陣元素推導
3.5.1 改進型廣義Lorenz系統 74
3.5.2 混沌系統數字集成平台C++編碼 76
3.5.3 數位化實現實驗結果 80
3.6 混沌系統數字集成平台套用 81
3.6.1 多渦卷Colpitts混沌系統 81
3.6.2 格線渦卷超混沌系統 82
3.6.3 多翼混沌Lu系統 84
3.7 小結 85
第4章 簡單混沌產生電路 86
4.1 引言 86
4.2 蔡氏混沌電路 86
4.2.1 建模和仿真 87
4.2.2 電路製作和實驗觀察 90
4.2.3 無量綱蔡氏方程 93
4.2.4 蔡氏方程動力學分析 95
4.3 Colpitts振盪電路 97
4.3.1 數學建模 97
4.3.2 動力學分析 99
4.3.3 電路實驗觀察 100
4.4 文氏橋超混沌電路 102
4.4.1 超混沌吸引子 102
4.4.2 離散化算法與離散模型 106
4.4.3 基於LabVIEW的仿真與實現 107
4.5 頻率混沌信號 110
4.5.1 頻率混沌信號產生 111
4.5.2 頻率混沌信號分析 112
4.5.3 頻率混沌信號實驗輸出 113
4.6 小結 114
第5章 多渦卷混沌系統設計 116
5.1 引言 116
5.2 線性系統到多渦卷混沌系統 117
5.2.1 多渦卷混沌系統構造 117
5.2.2 平衡點和動力學分析 120
5.2.3 電路實現和實驗驗證 122
5.3 多渦卷混沌Colpitts振盪器 124
5.3.1 Colpitts振盪器模型 124
5.3.2 多渦卷Colpitts振盪器模型 125
5.3.3 多渦卷Colpitts振盪器動力學分析 128
5.3.4 電路實現和實驗驗證 130
5.4 多渦卷超混沌吸引子 131
5.4.1 多渦卷超混沌系統模型 131
5.4.2 多渦卷混沌和超混沌吸引子 132
5.4.3 平衡點和穩定性 134
5.4.4 多渦卷超混沌系統動力學分析 136
5.4.5 電路實現和實驗驗證 137
5.5 吸引子的渦卷分布設計 139
5.5.1 多渦卷系統和鋸齒波函式 139
5.5.2 奇異的渦卷位置分布 140
5.5.3 共存多渦卷吸引子 143
5.6 小結 145
第6章 電流控制開關變換器 147
6.1 引言 147
6.2 開關變換器動力學建模 148
6.2.1 電流控制Buck-Boost變換器 148
6.2.2 開關狀態描述 148
6.2.3 基於狀態方程的時域分析 150
6.2.4 兩個電感電流邊界 151
6.2.5 精確離散時間模型 152
6.3 開關變換器動力學分析 153
6.3.1 倍周期分岔與邊界碰撞分岔 153
6.3.2 典型時域波形與相軌圖 156
6.3.3 工作狀態域估計 161
6.4 開關變換器穩定性分析 162
6.4.1 不動點和Jacobi矩陣 162
6.4.2 最大Lyapunov指數 164
6.4.3 特徵值軌跡 165
6.5 電路仿真與實驗驗證 167
6.5.1 電路仿真結果 167
6.5.2 電路實驗結果 169
6.6 小結 171
第7章 斜坡補償開關變換器 172
7.1 引言 172
7.2 斜坡補償Boost 變換器 173
7.2.1 斜坡補償電流控制Boost變換器 173
7.2.2 分段光滑疊代映射方程 175
7.2.3 電流控制Boost 變換器的分岔分析 178
7.2.4 斜坡補償的鎮定控制機理 180
7.2.5 DCM 時斜坡補償的模式轉移機理 182
7.3 斜坡補償Buck和Buck-Boost變換器 184
7.3.1 斜坡補償電流控制Buck和Buck-Boost變換器 184
7.3.2 開關變換器的統一疊代映射方程 185
7.3.3 開關變換器的歸一化疊代映射方程 190
7.4 斜坡補償開關變換器的工作狀態域估計 191
7.4.1 兩個統一的邊界線分類方程 191
7.4.2 Buck變換器工作狀態域估計 193
7.4.3 電流控制Buck變換器的實驗驗證 195
7.5 小結 196
第8章 憶阻器與憶阻混沌電路 198
8.1 引言 198
8.2 憶阻器模型 200
8.2.1 憶阻器定義 200
8.2.2 分段線性模型 201
8.2.3 三次型非線性模型 201
8.2.4 二次型非線性模型 203
8.3 有源磁控憶阻器等效電路 205
8.3.1 電路等效實現實例 205
8.3.2 電路仿真結果 206
8.3.3 簡單憶阻電路仿真分析 207
8.4 基於三次型憶阻器的混沌電路 208
8.4.1 憶阻電路與混沌吸引子 208
8.4.2 平衡點集與穩定性 212
8.4.3 依賴於初始狀態的動力學行為 214
8.4.4 依賴於電路參數的動力學行為 218
8.5 基於二次型憶阻器的混沌電路 221
8.5.1 憶阻電路及其實驗結果 221
8.5.2 平衡點及其穩定性 223
8.5.3 依賴於初始狀態的動力學行為 224
8.5.4 依賴於電路參數的動力學行為 226
8.6 小結 227
參考文獻 228
附錄 Buck-Boost變換器離散時間模型Jacobi矩陣元素推導
