离子迁移忆阻器双翼混沌系统及滑模控制研究

"这篇文章探讨了基于离子迁移忆阻器的双翼混沌系统的设计及其滑模控制策略。离子迁移忆阻器是一种具有存储特性和纳米尺度的非线性电子元件，对于降低系统功耗和缩小电路尺寸具有潜力。在混沌系统中，这种元件能产生复杂的非线性行为，增加系统的复杂性和信号的随机性。作者通过Matlab数值模拟建立了一个新型的双翼混沌系统，并分析了其动力特性，包括功率谱、李雅普诺夫指数谱、庞加莱图和分叉图。此外，他们还设计了一个基于SPICE的模拟电路来验证理论模型的可行性。最后，文章提出了滑模变结构控制方法，以克服传统控制方法的不足，实现对混沌轨道的有效控制，将其引导至预设的固定点或周期轨道，为电力电子系统的混沌控制提供了新的解决方案。" 这篇研究论文深入研究了离子迁移忆阻器在混沌系统中的应用，首先介绍了离子迁移忆阻器的基本特性，即它的存储功能和纳米级尺寸，这些特性使得它成为减少电子系统能耗和缩小硬件规模的理想选择。当这种忆阻器被用作混沌系统的一部分时，能够生成复杂的非线性动态行为，进一步增强了混沌系统的复杂性和信号的随机性。 研究人员通过Matlab软件进行了数值模拟，构建了一个基于离子迁移忆阻器的双翼混沌系统。这种系统在实际应用中可能受到随机噪声的影响，因此他们在分析中也考虑了随机有界噪声对系统动力学的影响。他们利用多种分析工具，如功率谱分析来理解系统的频率成分，李雅普诺夫指数谱来评估系统的稳定性，庞加莱图来可视化系统的轨迹，以及分叉图来探索系统在参数变化下的动态行为。 为了进一步验证理论模型的实用价值，研究人员设计了一个基于SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）的模拟电路，并进行了仿真，结果与数值模拟相吻合，证明了该混沌系统的可实现性。 最后，论文提出了滑模控制策略，这是一种变结构控制方法，旨在克服传统控制方法在处理混沌系统时的局限性。滑模控制能够有效地将混沌系统的轨迹引导到预定的平衡点或周期轨道，这对于电力电子等领域的混沌控制问题具有重要意义，因为它为控制混沌行为提供了一种有效且鲁棒的方法。 这项工作展示了离子迁移忆阻器在混沌系统设计和控制中的潜力，为混沌系统的理解和应用提供了新的视角，尤其是在面对噪声干扰和系统稳定性挑战时。同时，提出的滑模控制策略为实际工程应用中的混沌控制问题提供了理论基础和实践指导。