[发明专利]一种基于忆阻器的无感四维混沌系统电路设计与实现

权利要求书

1.一种基于忆阻器的无感四维混沌系统电路的设计与实现方法，其特征在于：所述混沌系统电路包括忆阻器模型电路、等效电感电路、RC电路三部分；所述方法包括以下步骤：

S1. 基于三次型忆阻器模型，并根据经典的蔡氏混沌电路设计一个一阶四维非线性动力学混沌系统；

S2.优化设计电路，根据电路原理利用电阻、电容和模拟运放器将所需接地电感等效替代；

S3.根据设计的所述一阶四维非线性动力学混沌系统及所优化的电路，设计一种易于实现的基于忆阻器的无感四维混沌系统电路，并进行实际电路搭接与测试分析，以验证可行性和可用性;

所述一阶四维非线性动力学混沌驱动系统为：

（2）

其中为状态变量，为实常数，并定义：（3）

搭建相应电路后可观察状态变量所形成丰富的混沌现象。

2. 根据权利要求1所述的设计与实现方法，其特征在于：所述三次型忆阻器函数模型为：

（1）

其中系数a和b为常数，q代表通过忆阻器的电荷量，∅代表忆阻器磁场的磁通量；其特征在于其输入电压与输入电流的相平面图，如同一个倾斜的“8”字型。

3.根据权利要求1所述的设计与实现方法，其特征在于：所述接地电感等效替代模型电路包括两个模拟运放器、四个电阻、一个电容；所述接地电感等效替代模型与电感元器件的模型阻抗相等、S域特性相同。

4.一种基于忆阻器的无感四维混沌系统电路，其特征在于：所述混沌系统电路由忆阻器模型电路、等效电感电路和RC电路组成；其中所述混沌系统电路基于三次型忆阻器模型，并根据经典的蔡氏混沌电路设计的一个一阶四维非线性动力学混沌驱动系统；其中所述等效电感电路是根据电路原理利用电阻、电容和模拟运放器三种电子元器件将所需接地电感等效替代而成；所述的基于忆阻器的无感四维混沌系统电路，需要进行实际电路搭接与测试分析，以验证所述无感四维混沌系统电路可行性和可用性;

所述一阶四维非线性动力学混沌驱动系统为：

（2）

其中为状态变量，为实常数，并定义：（3）

搭建相应电路后可观察状态变量所形成丰富的混沌现象。

5. 根据权利要求4所述的基于忆阻器的无感四维混沌系统电路，其特征在于：所述三次型忆阻器函数模型为：

（1）

其中系数a和b为常数，q代表通过忆阻器的电荷量，∅代表忆阻器磁场的磁通量；其特征在于其输入电压与输入电流的相平面图，如同一个倾斜的“8”字型。

6.根据权利要求4所述的基于忆阻器的无感四维混沌系统电路，其特征在于：所述接地电感等效替代模型电路包括两个模拟运放器、四个电阻、一个电容；所述接地电感等效替代模型与电感元器件的模型阻抗相等、S域特性相同。