Lorenz系统的改进研究与电路实现

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为了获得更多更复杂的混沌系统,本文在Lorenz系统的基础上,首先提出了一个新的具有五个平衡点的三维混沌系统,而且该系统可以产生关于镜面对称的混沌吸引子。通过平衡点的Hopf分岔分析和矢量场分析对混沌吸引子的产生原因进行了说明。数值仿真方面,利用统计直方图分析了初值敏感性,给出了不同参数下对称吸引子的相图,并通过Lyapunov指数谱和分岔图重点研究了参数变化对新混沌系统的影响。
  然后在该新混沌系统的基础上,进一步深入研究,又提出了一个具有更高复杂性的新四维超混沌系统。该系统只有一个平衡点,却可以产生复杂结构的超混沌吸引子,而且有着随自身参数变化较大的超混沌范围。接着对这个新四维超混沌系统平衡点的稳定性进行了理论分析。之后对该超混沌系统进行了多角度的数值仿真分析和研究,尤其是Lyapunov指数谱,从而证实了该系统具有更加复杂的超混沌特性。
  针对上述两个新系统还进行了电路的原理图设计和仿真,并完成了硬件电路的搭建和测试。其中,在新混沌系统的电路中设有一个开关,实现了左右两种对称混沌吸引子的切换。两个新系统的物理电路实验结果都与其仿真结果达到了一致,验证了系统的可行性。
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