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通过电容耦合实现两个蔡氏电路之间的同步控制。 (英文) Zbl 1428.94116号

摘要:非线性电路可以通过设置适当的参数区域来产生各种振荡,周期振荡可以在可观测变量的采样时间序列中呈现不同的周期,而混沌振荡在输出变量中显示出多种模式。基于电阻的电压耦合有利于混沌电路之间的同步,即使激活了一个耦合通道,但在实现同步过程中,耦合电阻中的焦耳热消耗是不可避免的。完全同步通常在相同电路之间检测到,而相位同步主要在非相同电路之间实现。本文中,两个相同的蔡氏电路由一个电容器连接,电容器可以被可行地调制以支持同步实现。其机理是通过电容板上的连续充电和/放电改变耦合电容器中的电场,并加强能量流交换,以稳定两个混沌电路之间的同步。从物理和实验的角度来看,可以通过改变电容器板之间的距离和介电介质来调制耦合电容器的电容值,从而调节耦合强度以改变场能泵浦和交换的能力。通过对混沌电路进行尺度变换,发现这种电场耦合可以调节无量纲混沌系统之间的同步稳定性。然而,即使耦合强度大大增加,在具有不同参数区域的两个不相同的Chua电路之间也不能稳定同步。同样的讨论也在Multisim上构建的电路中得到了验证。因此,通过一个通道的电容耦合可以进一步应用于控制神经网络中的同步和神经电路之间的同步实现。

MSC公司:

94C05(二氧化碳) 解析电路理论
37D45号 奇异吸引子,双曲行为系统的混沌动力学

软件:

仿真软件
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 周,P。;Ke,M.H.,具有两个孤立混沌吸引子及其拓扑马蹄形的新型三维自治连续系统,复杂性,2017年,第4037682页,(2017)·兹比尔1380.93130
[2] 金伟,Y。;林,Q。;Wang,A.,睡眠周期稳态调节数学模型刺激阈值邻域噪声效应的计算机模拟,复杂性,2017年,第4797545条,pp.(2017)·Zbl 1377.93031号
[3] Stollenwerk,N。;Sommer,P.F。;Kooi,B.,Hopf和环面分岔,环面破坏和种群生物学中的混乱,Ecol。综合体,30,SI,91-99(2017)
[4] Abd,M.H。;塔希尔,F.R。;Al-Suhail,G.A.,使用混沌时滞系统进行安全通信的自适应观测器同步,非线性动力学。,90, 2583-2598 (2017)
[5] 北斯马奥伊。;Zribi,M。;Elmokadem,T.,基于Karhunen-Loeve分解和超混沌Lu系统同步的新型安全通信方案,非线性动力学。,90, 271-285 (2017)
[6] Akgul,A。;卡卡尔,S。;Aricioglu,B.,基于非线性系统的一种新的两级高安全性数据隐藏算法,非线性动态。,90, 1123-1140 (2017)
[7] 王,C。;朱,R。;Ma,J.,通过动态轨迹控制控制混沌谐振器,复杂性,21,370-378(2015)
[8] 沃洛斯,C。;Akgul,A。;Viet-Thanh,P.,具有双曲正弦函数的简单混沌电路及其在声音加密方案中的应用,非线性动力学。,89, 1047-1061 (2017)
[9] Guo先生。;薛玉斌。;Gao,Z.H.,基于SBT记忆电阻器的物理混沌电路的动态分析,国际期刊Bifurc。Chaos,27,第1730047条,pp.(2017)·Zbl 1420.94119号
[10] 古勒,H。;Kaya,T.,基于忆阻器的蔡氏混沌电路的仿真与应用,电子。世界,1241978,26-28(2017)
[11] 阿里,S。;哈桑,A。;Hassan,G.,基于忆阻器和电容器的柔性频率选择无源电路,器官。电子。,51, 119-127 (2017)
[12] 谢晓东。;Wen,S.P。;Zeng,Z.G.,基于忆阻器的动态阈值发生器脉冲耦合神经网络电路实现,神经计算,284,10-16(2018)
[13] 费利,M.S。;Ahmadi,A。;Hayati,M.,基于忆阻器和忆电容器模拟器的自适应神经元的实现,神经计算,309,157-167(2018)
[14] Fan,Y.J。;黄,X。;Wang,Z.,具有不连续记忆函数的简化记忆电阻分数阶神经网络中的非线性动力学和混沌,非线性动力学。,93, 611-627 (2018) ·Zbl 1398.34018号
[15] 张,G。;马,J。;Alsaedi,A.,通过忆阻器耦合的约瑟夫森结的动力学行为和应用,应用。数学。计算。,321, 290-299 (2018) ·Zbl 1426.94176号
[16] Wu,F。;王,C。;Jin,W.,电磁感应和相位噪声作用下新神经元模型的动态响应,Physica a,469,81-88(2017)·Zbl 1400.92123号
[17] Wu,F。;王,C。;Xu,Y.,电磁感应下心脏组织电活动模型,科学。代表,6,28(2016)
[18] 吕,M。;Wang,C.N。;Ren,G.D.,磁流效应下神经元电活动模型,非线性动力学。,85, 1479-1490 (2016)
[19] 徐,Y。;贾毅。;Ma,J.,场耦合下神经元电活动的集体反应,科学。代表,81349(2018)
[20] 郭S.L。;徐,Y。;Wang,C.N.,神经元网络中的集体反应、突触耦合和场耦合,混沌孤子分形,105,120-127(2017)
[21] 吴福清。;周,P。;Alsaedi,A.,无平衡混沌系统初始设置的同步依赖性,混沌孤子分形,110,124-132(2018)
[22] 吴福清。;马,J。;Ren,G.D.,具有周期振荡和混沌振荡的初始相关振荡器之间的同步稳定性,浙江大学学报。A、 19、12、889-903(2018)
[23] 罗斯塔米,Z。;Jafari,S.,电磁感应下神经元网络中的缺陷形成和螺旋波,Cognit。神经动力学。,12, 235-254 (2018)
[24] Wang,C.N。;吕,M。;Alsaedi,A.,忆阻神经元网络中的同步稳定性和模式选择,混沌,27,文章113108 pp.(2017)
[25] 巴赫里,P。;Shahrokhi,M。;Salarieh,H.,两个参数未知的非相同混沌系统的基于自适应观测器的同步,J.Vib。控制,23389-399(2017)·兹比尔1373.34083
[26] 马,J。;张,A.H。;Xia,Y.F.,不同超混沌系统中自适应同步控制器和参数观测器的优化设计,应用。数学。计算。,215, 3318-3326 (2010) ·Zbl 1181.93032号
[27] 蔡,L。;Komuro,M。;松本,T.,双涡卷系列,IEEE Trans。电路系统。,33, 11, 1072-1118 (1986) ·Zbl 0634.58015号
[28] 列昂诺夫,G.A。;库兹涅佐夫,N.V。;Vagaitsev,V.I.,隐藏Chua吸引子的定位,Phys。莱特。A、 375、23、2230-2233(2011)·Zbl 1242.34102号
[29] 李庆德。;曾海珠。;杨晓生,关于蔡氏电路中的隐藏双吸引子和分岔,非线性动力学。,77, 255-266 (2014)
[30] Gámez-Guzmán,L。;克鲁斯·埃尔南德斯,C。;López-Gutiérrez,R.M.,《Chua电路与多滚动吸引子的同步:通信应用》,Commun。非线性科学。数字。模拟。,14, 2765-2775 (2009)
[31] 罗查,R。;Medrano-T,R.O.,基于电子类比的蔡氏电路无电感实现,非线性动力学。,56, 389-400 (2009) ·Zbl 1204.78018号
[32] 罗查,R。;Andrucioli,G.L.D。;Medrano-T,R.O.,《非线性系统的实验表征:模拟蔡氏电路行为的实时评估》,非线性动力学。,62, 237-251 (2010) ·Zbl 1204.94117号
[33] Wolf,A。;斯威夫特,J.B。;Swinney,H.L.,从时间序列中确定Lyapunov指数,《物理学D》,16,3,285-317(1985)·兹伯利0585.58037
[34] Tang,C.L。;Schremer,A。;Fujita,T.,通过增益饱和实现双模半导体激光器的双稳态,应用。物理学。莱特。,513392-1394(1987年)
[35] Polycarpou,M.M.,非线性系统的稳定自适应神经控制方案,IEEE Trans。自动控制,41,3,447-451(1996)·Zbl 0846.93060号
[36] Hopfe,N。;艾尔克曼。;Ryan,E.P.,饱和漏斗控制:线性MIMO系统,IEEE Trans。自动控制,55,2,532-538(2010)·Zbl 1368.93286号
[37] Tiesinga,P.H.E。;Fellous,J.M。;Salinas,E.,《同步作为注意力增益调节机制》,神经计算,58641-646(2004)
[38] Matheny,M.H。;Grau,M。;Villanueva,L.G.,两个非简谐纳米机械振荡器的相位同步,Phys。修订稿。,112,第014101条pp.(2014)
[39] Pikovsky,A。;Roseblum,M。;Kurths,J.,《同步:非线性科学中的一个普遍概念》(2001),剑桥大学出版社·Zbl 0993.37002号
[40] 马,J。;吕,M。;周,P.,电磁场耦合诱导的两个神经元之间的相位同步,应用。数学。计算。,307, 321-328 (2017) ·Zbl 1411.92049号
[41] (Madan,R.N.,Chua’s Circuit:A Paradigm for Chaos(1993),《世界科学:世界科学新加坡》)·Zbl 0861.58026号
[42] 王,C。;马,J。;Liu,Y.,混沌控制、螺旋波形成和网络蔡氏电路中时空混沌的出现,非线性动力学。,67, 139-146 (2012) ·Zbl 1242.93057号
[43] Gámez-Guzmán,L。;克鲁斯·埃尔南德斯,C。;López-Gutiérrez,R.M.,《Chua电路与多滚动吸引子的同步:通信应用》,Commun。非线性科学。数字。模拟。,14, 6, 2765-2775 (2009)
[44] Yang,K.H。;Franaszczuk,P.J。;Bergey,G.K.,《体细胞和树突状抑制对神经元回路模型中爆发模式的影响》,Biol。赛博。,89, 4, 242-253 (2003) ·Zbl 1085.92016年
[45] Marder,E.,《神经回路神经递质调制的机制》,《神经科学趋势》。,7, 2, 48-53 (1984)
[46] 吴晓云。;马,J。;袁丽华,用PSPICE模拟神经元的电活动,非线性动力学。,75, 113-126 (2014)
[47] Wijekoon,J.H.B。;Dudek,P.,具有尖峰和爆裂行为的紧凑型硅神经元电路,神经网络。,21, 2-3, 524-534 (2008)
[48] Babacan,Y。;卡萨尔,F。;Gürkan,K.,基于忆阻器的脉冲和脉冲神经元电路,神经计算,203,86-91(2016)
[49] Vaidyanathan,S。;桑巴斯,A。;Mamat,M.,《一种新型突发混沌系统的分析、同步和电路实现及其在语音加密中的应用》,《国际J模型》。标识。控制,28,2,153-166(2017)
[50] Sambas,A。;Vaidyanathan,S。;Mamat,M.,Genesio-Tesi混沌系统的设计、分析及其电子实验实现,国际控制理论应用杂志。,9, 1, 141-149 (2016)
[51] 里亚兹,M。;Rehan,M。;Ashraf,M.,输入延迟和斜率限制输入非线性下非线性主从系统的同步,复杂性,21,S1,220-233(2016)
[52] 伊克巴尔,M。;Rehan,M。;Hong,K.S.,神经元间耦合介质建模及其对神经元同步的影响,《公共科学图书馆·综合》,12,5,文章e0176986 pp.(2017)
[53] 埃特梅,A.S。;塔比,C.B。;Mohamadou,A.,磁刺激下神经网络的激发和同步模式,Commun。非线性科学。数字。模拟。,72, 432-440 (2019) ·Zbl 1464.92012年
[54] 莫斯塔吉米,S。;Nazarimehr,F。;Jafari,S.,磁流下耦合神经元的化学和电突触调节动力学特性,应用。数学。计算。,348, 42-56 (2019) ·Zbl 1428.92022号
[55] Ren,G。;薛,Y。;Li,Y.,磁场耦合有利于Colpitts系统之间的信号交换,应用。数学。计算。,342, 45-54 (2019) ·Zbl 1428.92023号
[56] 马,J。;Wu,F。;Alsaedi,A.,场耦合下混沌电路的裂纹同步,非线性动力学。,93, 4, 2057-2069 (2018)
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