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1、非线性电路中的混沌现象四:数据处理:1.计算电感L相位法:本实验采用相位测量。根据RLC谐振规律,当输入激励的频率时,RLC串联电路将达到谐振,L和C的电压反相,在示波器上显示的是一条过二四象限的45度斜线。测量得:f=30.5kHz;实验仪器标示:C=1.145nF由此可得:振幅法此时示波器上输出的正弦图像达到振幅最大测量得:f=30.56kHz估算不确定度:估计u(C)=0.005nF,u(f)=0.1kHz则:即最终结果:第13页相位法振幅法2.用一元线性回归方法对有源非线性负阻元件的测量数据进行处理:(1)原始
2、数据:RVRVRV64701-122044.4-81752.6-420500-11.82035.8-7.81726.6-3.812000-11.62026.7-7.61698.8-3.68360-11.42017.2-7.41668.6-3.46360-11.22007.4-7.21635.8-3.25080-111996.8-71600.4-34200-10.81986.0-6.81561.6-2.83560-10.61974.6-6.61518.6-2.63067-10.41962.7-6.41470.9-2.42
3、680-10.21950.1-6.21418.3-2.22369-101936.9-61360.0-22117-9.81922.9-5.81294.0-1.82102.6-9.61908.2-5.61281.5-1.62096.8-9.41892.7-5.41276.6-1.42089.8-9.21876.2-5.21270.1-1.22082.9-91858.8-51261.0-12075.8-8.81840.1-4.81247.7-0.82068.4-8.61820.2-4.61226-0.62060.7-8.41
4、799.2-4.41185.0-0.42052.8-8.21776.7-4.21075.0-0.2VRR1(2)数据处理:根据可以得出流过电阻箱的电流,由回路KCL方程和KVL方程可知:第13页由此可得对应的值。对非线性负阻R1,将实验测得的每个(U,I)实验点均标注在坐标平面上,可得:图中可以发现,(0.0046336,-9.8)和(0.0013899,-1.8)两个实验点是折线的拐点。故我们在、、这三个区间分别使用线性回归的方法来求相应的I-U曲线。使用Excel的Linest函数可以求出这三段的线性回归方程:第1
5、3页经计算可得,三段线性回归的相关系数均非常接近1(r=0.99997),证明在区间内I-V线性符合得较好。应用相关作图软件可以得出非线性负阻在U<0区间的I-U曲线。将曲线关于原点对称可得到非线性负阻在U>0区间的I-U曲线第13页3.观察混沌现象:(1)一倍周期:(2)两倍周期:(3)四倍周期:(4)三倍周期第13页四倍周期(5)单吸引子:(6)阵发混沌(7)双吸引子4.使用计算机数值模拟混沌现象:(1)源程序(Matlab代码):算法核心:四阶龙格库塔数值积分法文件1:chua.mfunction[xx]=chu
6、a(x,time_variable,aaa,symbol_no)h=0.01;第13页a=h/2;aa=h/6;xx=[];forj=1:symbol_no;k0=chua_map(x,time_variable,aaa);x1=x+kO*a;k1=chua_map(xl,time_variable,aaa);xl=x+k1*a;k2=chua_map(x1,time_variable,aaa);x1=x+k2*h;k3=chua_map(x1,time-variable,aaa);x=x+aa*(kO+2*(k1+k
7、2)+k3);xx=[xxx];end文件2:chua_initial.m:function[x0]=chua_initial(x,aaa)h=0.01;a=h/2;aa=h/6;x=[-0.030.6-0.01]';k0=chua_map(x,1,aaa);x1=x+k0*a;k1=chua_map(xl,1,aaa);x1=x+k1*a;k2=chua_map(x1,1,aaa);x1=x+k2*h;k3=chua_map(x1,1,aaa);x=x+aa*(k0+2*(kl+k2)+k3);fork=2:400k
8、O=chua_map(x,k,aaa);x1=x+k0*a;k1=chua_map(x1,k,aaa);x1=x+k1*a;k2=chua_map(x1,k,aaa);x1=x+k2*h;k3=chua_map(xl,k,aaa);x=x+aa*(kO+2*(k1+k2)+k3);end第13页x0=x;文件3:chua_map.