[发明专利]一种基于反馈电流设计的蔡氏混沌系统同步控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种混沌同步控制电路，提出了一种基于反馈电流设计的蔡氏混沌系统同步控制方案。

背景技术

混沌作为一种复杂的非线性运动，在生物学、物理学、工程学和信息学等领域有着十分广泛的应用前景，因而，混沌同步近年来一直受到各个学科领域研究人员的重视，并取得了重大的成果。

在进行蔡氏电路同步控制时，很难直接从电路中引出系统状态变量及其变量的微分量，所以直接在经典蔡氏电路上进行同步控制有一定的阻碍。目前，大多数学者依据蔡氏电路状态方程，将系统进行模块化后再进行同步控制设计，这种做法虽然可以在理论上实现同步控制器的设计，但是改变了蔡氏电路的结构，在一定程度上改变了电路的本质，同时也增加了电路设计的复杂程度，增加了设计成本。

发明内容

本发明目的是提供一种基于反馈电流设计的混沌同步控制电路，从电路的角度分析同步控制器的控制作用，不需要将蔡氏电路进行模块化，可以直接在原电路的基础上实现的一种控制电路。

为实现上述目的，本发明直接在蔡氏电路上进行同步控制电路的设计，通过在混沌系统三个状态变量的电压节点处添加反馈控制电压，从而改变电路中反馈电流的方式，实现蔡氏电路同步控制器的电路设计。具体采用的技术方案如下：

一种基于反馈电流设计的蔡氏混沌系统同步控制电路，蔡氏电路的混沌系统的投影同步控制电路包括含有引出变量的驱动系统、同步控制器及响应系统：

(a)含有引出变量的驱动系统

驱动系统由蔡氏电路、运算放大器U3A、运算放大器U4A、电阻R7和电容C₃构成；蔡氏电路中电容C₁正向端引出量为驱动系统变量X₁；电容C₂正向端引出量为驱动系统变量Y₁；运算放大器U3A、电容C₃和电阻R7构成反相积分器，运算放大器U3A同相输入端接地，反相输入端通过电容C₃与输出端相连；运算放大器U4A的同相输入端连接到蔡氏电路中电容C₂正向端，反相输入端与输出端连接而构成电压跟随器，运算放大器U4A输出端通过电阻R7连接运算放大器U3A的反相输入端；运算放大器U3A的输出量为驱动系统变量Z₁；

(b)同步控制器包括三组反馈控制电压通道电路

第一通道电路控制电压V1，包括电压跟随器U9A、第一减法电路、第一反相电路以及第一反相加法电路；电阻Ra1、电阻Ra2、电阻Ra3、电阻Ra4和运算放大器U10A构成所述第一减法电路；电阻Ra5、电阻Ra6和运算放大器U11A构成所述第一反相电路；电阻Ra7、电阻Ra8、电阻Ra9以及运算放大器U12A构成所述第一反相加法电路；第一通道电路的输入端为驱动系统电路中电容C₁的电压引出量X₁，第一通道电路的输出信号连接到响应系统电阻Rr3一端；

第二通道电路控制电压V2，包括电压跟随器U13A、第二减法电路、第二反相电路以及第二反相加法电路；电阻Rb1、电阻Rb2、电阻Rb3、电阻Rb4和运算放大器U14A构成所述第二减法电路；电阻Rb5、电阻Rb6和运算放大器U15A构成所述第二反相电路；电阻Rb7、电阻Rb8、电阻Rb9以及运算放大器U16A构成所述第二反相加法电路；第二通道电路的输入端为驱动系统电路中电容C₂的电压引出量Y₁，第二通道电路的输出信号连接到响应系统的电阻Rr2一端；

第三通道电路控制电压V3，包括电压跟随器U17A、第三减法电路和第三反相电路；电阻Rc1、电阻Rc2、电阻Rc3、电阻Rc4和运算放大器U18A构成所述第三减法电路；电阻Rc5、电阻Rc6和运算放大器U19A构成所述第三反相电路；第三通道电路的输入端与驱动系统中运算放大器U3A的输出端引出量Z₁相连，第三通道电路的输出信号连接到响应系统的电感L₂一端；

(c)响应系统