非线性电路的仿真与分析 毕业论文

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1、非线性电路的仿真与分析摘要：近20年来，由于计算机技术的高度发展，使得对于混沌的研究成为当今科学研究的前沿，并发展成一门新兴的学科。本文从理论分析与仿真两个角度分别研究非线性电路中的混沌现象。简要介绍了混沌及其特征，混沌产生的机理和条件，以及非线性电路分析仿真的算法。在分析与仿真蔡氏电路的基础上，构造一个变形蔡氏电路模型，对其电路的非线性元件利用分段线性化方法处理，接着利用非线性电路模型的仿真算法──四阶龙格-库塔算法，并用MATLAB编程语言对该非线性微分方程进行分析与仿真该变形蔡氏电路通向混沌的道路。结

2、果表明该变形蔡氏电路也和蔡氏电路一样，在不同的参数下存在有丰富的分岔和混沌现象，并在特定参数下存在所谓的“双涡卷”混沌吸引子。关键字：混沌；四阶龙格-库塔算法；非线性电路模型；MATLAB仿真分析Abstract:Inrecent20years,becauseofthedevelopmentofcomputertechnology,chaosresearchhasbecometheadvancedpositionsofscienceresearch,andchaoshasbeenanewacademicsu

3、bject.ThechaosphenomenoninnonlinearcircuitisstudiedbyMATLABsimulationandtheoreticalanalysisinthepaper.Thispaperintroducessimplychaosanditscharacteristic,thechaosoutputmechanismandcondition,andthecalculablemethodofanalyticsimulationofnonlinearcircuit.Inthef

4、oundationoftheanalysisandsimulationofChua’scircuit,amodifiedChua’scircuitmodelisconstructed.Itsnonlinearcomponentisprocessedusingthewayofthesegmentlining.ThenthesimulatedcalculablemethodoffourthrankRounge-kuttaandthelanguageofMATLABareusedtoanalyzethenonli

5、neardifferentialequationandtosimulatethewayofthismodifiedChua’scircuittothechaos.TheresultisthatthemodifiedChua’scircuitexistsabundantlybifurcationandchaosphenomenonunderthedifferentparameter,andexistsso-called"doublescroll"chaosattractorundertheparticular

6、parameterassoonasChua’sone.Keywords:Chaos;CalculablewayoffourthrankRounge-kutta;Nonlinearcircuitmodel;AnalysisofMATLABsimulation.目录引言1一．非线性电路简介3二．基于VISUALC++的非线性电路实验7（一）电路实验及模拟实验算法分析8（二）模拟实验算法分析9（三）实验室结果与模拟结果对比分析11二．基于蔡氏电路的混沌仿真与分析17（一）蔡氏电路模型18（二）蔡氏电路仿真研究23

7、三．基于MATLAB的混沌系统仿真与分析24（一）混沌系统的MATLAB分析25（二）参数A=0.6时系统的混沌特性分析28（三）系统的庞加莱截面29参考文献34引言非线性是自然界中普遍存在的自然现象，正视非线性现象才构成了变化莫测的世界。长期以来，人们在认识和描述运动时，大多只局限于线性动力学描述运动，即确定的运动有一个完美确定的解析解。但是自然界在相当多的情况下，非线性现象却起着很大的作用。1963年美国气象学家Lorenz在分析天气预报模型时，首先发现空气动力学的混沌现象，该现象只能用非线性动力学来解

8、释。于是，1975年混沌作为一个新的科学名词首先出现在科学文献中。从此非线性动力学迅速发展，并成为有丰富内容的研究领域。该学科涉及非常广泛的科学范围，从电子学到物理学，从气象学到生态学，从数学到经济学等。混沌通常相应于不规则和非周期性，这是由非线性系统产生的。绝大多数的电子电路与系统本身是非线性的，但电子工程师仍然把更多的注意力投入到线性的现象和模型研究与应用中，虽然解决了实际中的一些工程问题，但这是以忽略非线性