您的位置:山东大学 -> 科技期刊社 -> 《山东大学学报(理学版)》

《山东大学学报(理学版)》 ›› 2019, Vol. 54 ›› Issue (9): 91-97.doi: 10.6040/j.issn.1671-9352.0.2018.708

• • 上一篇    下一篇

含两个忆阻器的隐藏吸引子及其Hamilton能量控制

慕娜娜,安新磊*,续浩南   

  1. 兰州交通大学数理学院, 甘肃 兰州 730070
  • 出版日期:2019-09-20 发布日期:2019-07-30
  • 作者简介:慕娜娜(1993— ),女,硕士研究生,研究方向为非线性动力学. E-mail:18298466482@163.com*通信作者简介:安新磊(1983— ),男,博士,副教授,研究方向为非线性动力学. E-mail:anxin1983@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(61863022);甘肃省自然科学基金资助项目(17JR5RA096)

Hidden attractor with two memristors and Hamilton energy control

MU Na-na, AN Xin-lei*, XU Hao-nan   

  1. School of Mathematics and Physics, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, Gansu, China
  • Online:2019-09-20 Published:2019-07-30

摘要: 以Kirchhoff定律为理论基础,设计含磁控、荷控两种忆阻器的非线性电路模型。分析系统的平衡点特性时,发现此忆阻系统存在隐藏吸引子,通过仿真关于参数的分岔图、相轨迹、Poincaré映射图,发现其具有丰富的动力学特性,比如,存在混沌、超混沌、暂态混沌、周期等非线性现象。根据Helmholtz定理计算得出此忆阻系统的Hamilton能量函数,讨论了系统的电容在充放电过程中电流随时间变化时与产生的能量变化关系并提出新的Hamilton能量控制法,通过选择不同的控制参数将忆阻系统的控制到期望的状态。

关键词: 磁控忆阻器, 荷控忆阻器, Helmholtz定理, Hamilton能量, Hamilton能量控制法

Abstract: Based on the Kirchhoffs law, a nonlinear chaotic circuit model is designed by including a flux-controlled memristor and a charge-controlled memristor. The hidden attractor is found through analyzing characteristics of the equilibrium points. And then, simulation and comparison studies of bifurcation diagram and phase trajectory and Poincaré map of parameter are carried out by simulation software. The Hamiltonian energy function of the memristor system is calculated according to Helmholtz theorem, and the relationships between the current and the energy are discussed. Based on this, the new Hamilton energy control method is proposed to control the memristor system to the desired states by choosing different control parameter.

Key words: flux-controlled memristor, charge-controlled memristor, Helmholtz theorem, Hamilton energy, Hamilton energy control method

中图分类号: 

  • O415.5
[1] CHUA L. Memristor-the missing circuit element[J]. IEEE Transactions on Circuit Theory, 1971, 18(5):507-519.
[2] CHUA L O, KANG S M. Memristive devices and systems[J]. Proceedings of the IEEE, 1976, 64(2):209-223.
[3] 包伯成. 忆阻电路导论[M]. 北京: 科学出版社, 2014. BAO Bocheng. Introduction of memristor circuit[M]. Beijing: Science Press, 2014.
[4] 仇睿煌, 蔡理, 冯朝文, 等. 基于忆阻器超混沌系统的动力学分析及电路实现[J]. 固体电子学研究与进展, 2018, 38(3):184-188. QIU Ruihuang, CAI Li, FENG Chaowen, et al. Dynamics analysis and circuit implementation based on memristor hyper-chaotic system[J]. Research & Progress of Solid State Electronics, 2018, 38(3):184-188.
[5] 阮静雅, 孙克辉, 牟俊. 基于忆阻器反馈的Lorenz超混沌系统及其电路实现[J]. 物理学报, 2016, 65(19):190502. RUAN Jingya, SUN Kehui, MOU Jun. Memristor-based Lorenz hyper-chaotic system and its circuit implementation[J]. Acta Physica Sinica, 2016, 65(19):190502.
[6] 包伯成, 王其红, 许建平. 基于忆阻元件的五阶混沌电路研究[J]. 电路与系统学报, 2011, 16(2):66-70. BAO Bocheng, WANG Qihong, XU Jianping. On memristor based five-order chaotic circuit[J]. Journal of Circuits and Systems, 2011, 16(2):66-70.
[7] 欧青立, 徐林波, 郭子叶, 等. 基于忆阻器的五阶MCK混沌电路研究[J]. 量子电子学报, 2016, 33(1):56-62. OU Qingli, XU Linbo, GUO Ziye, et al. Five order MCK chaotic circuit based on memristor[J]. Chinese Journal of Quantum Electronics, 2016, 33(1):56-62.
[8] BAO B C, SHI G D, XU J P, et al. Dynamics analysis of chaotic circuit with two memristors[J]. Science China Technological Sciences, 2011, 54(8):2180-2187.
[9] 洪庆辉, 曾以成, 李志军. 含磁控和荷控两种忆阻器的混沌电路设计与仿真[J]. 物理学报, 2013, 62(23):230502. HONG Qinghui, ZENG Yicheng, LI Zhijun. Design and simulation of chaotic circuit for flux-controlled memristor and charge-controlled memristor[J]. Acta Physica Sinica, 2013, 62(23):230502.
[10] SARASOLA C, TORREALDEA F J, D'ANJOU A, et al. Energy balance in feedback synchronization of chaotic systems[J]. Physical Review E, 2004, 69:011606.
[11] 王春妮, 王亚, 马军. 基于亥姆霍兹定理计算动力学系统的哈密顿能量函数[J]. 物理学报, 2016, 65(24):240501. WANG Chunni, WANG Ya, MA Jun. Calculation of Hamilton energy function of dynamical system by using Helmholtz theorem[J]. Acta Physica Sinica, 2016, 65(24):240501.
[12] SONG X L, JIN W Y, MA J. Energy dependence on the electric activities of a neuron[J]. Chinese Physics B, 2015, 24(12):128710.
[1] 王杰智, 李航, 王蕊, 王鲁, 王晏超. 一个新四维光滑四翼超混沌系统及电路实现[J]. 山东大学学报(理学版), 2015, 50(11): 104-112.
[2] 李小俊,白晋涛,李永安, . 弹球系统的轨迹中点图[J]. J4, 2008, 43(9): 36-41 .
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 张京友,张培爱,钟海萍. 进化图论在知识型企业组织结构设计中的应用[J]. J4, 2013, 48(1): 107 -110 .
[2] 郭兰兰1,2,耿介1,石硕1,3,苑飞1,雷丽1,杜广生1*. 基于UDF方法的阀门变速关闭过程中的#br# 水击压强计算研究[J]. 山东大学学报(理学版), 2014, 49(03): 27 -30 .
[3] 史开泉. 信息规律智能融合与软信息图像智能生成[J]. 山东大学学报(理学版), 2014, 49(04): 1 -17 .
[4] 孟祥波1,张立东1,杜子平2. 均值-方差标准下带跳的保险公司投资与再保险策略[J]. 山东大学学报(理学版), 2014, 49(05): 36 -40 .
[5] 彭振华,徐义红*,涂相求. 近似拟不变凸集值优化问题弱有效元的最优性条件[J]. 山东大学学报(理学版), 2014, 49(05): 41 -44 .
[6] 胡明娣1,2,折延宏1,王敏3. L3*系统中逻辑度量空间的拓扑性质[J]. J4, 2010, 45(6): 86 -90 .
[7] 汤晓宏1,胡文效2*,魏彦锋2,蒋锡龙2,张晶莹2,. 葡萄酒野生酿酒酵母的筛选及其生物特性的研究[J]. 山东大学学报(理学版), 2014, 49(03): 12 -17 .
[8] 曾文赋1,黄添强1,2,李凯1,余养强1,郭躬德1,2. 基于调和平均测地线核的局部线性嵌入算法[J]. J4, 2010, 45(7): 55 -59 .
[9] 郭文鹃,杨公平*,董晋利. 指纹图像分割方法综述[J]. J4, 2010, 45(7): 94 -101 .
[10] 何海伦, 陈秀兰*. 变性剂和缓冲系统对适冷蛋白酶MCP-01和中温蛋白酶BP-01构象影响的圆二色光谱分析何海伦, 陈秀兰*[J]. 山东大学学报(理学版), 2013, 48(1): 23 -29 .