Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Động lực học ẩn, đồng bộ và thực hiện mạch của hệ thống hỗn loạn dựa trên memristor bậc phân đoạn
Tóm tắt
Đạo hàm phân đoạn luôn được coi là một công cụ toán học lý tưởng để mô tả bộ nhớ của các hệ thống phức tạp và các vật liệu đặc biệt. Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu một hệ thống hỗn loạn dựa trên memristor bậc phân đoạn với các động lực học ẩn. Hệ thống này có thể thể hiện hành vi động lực tuyệt vời bằng cách giới thiệu một memristor phi tuyến bậc hai. Sự đồng sống bất đối xứng xảy ra khi cả bậc và tham số thay đổi. Xem xét ứng dụng thực tiễn của hệ thống bậc phân đoạn, thuật toán entropy phổ (SE) được sử dụng để điều tra độ phức tạp của hệ thống. Bên cạnh đó, thí nghiệm đồng bộ giữa hai hệ thống bậc phân đoạn đã được thực hiện và mạch đồng bộ cũng được thiết kế. Để xác minh các kết quả mô phỏng số, mạch phần cứng được xây dựng và các điểm hấp dẫn ẩn đã được ghi lại thành công trên máy hiện sóng bằng mạch điện tử phần cứng.
Từ khóa
#đạo hàm phân đoạn #hệ thống hỗn loạn #memristor #đồng bộ #mạch điện tửTài liệu tham khảo
L. Chua, Memristor—The missing circuit element. IEEE Trans. Circuit Theory 18, 507–519 (1971)
G. Wang, M. Cui, B. Cai, X. Wang, T. Hu, A chaotic oscillator based on HP memristor model. Math. Probl. Eng. 2015, 1–12 (2015)
J.P. Singh, J. Koley, A. Akgul, B. Gurevin, B.K. Roy, A new chaotic oscillator containing generalised memristor, single op-amp and RLC with chaos suppression and an application for the random number generation. Eur. Phys. J. Spec. Top. 228, 2233–2245 (2019)
S.P. Adhikari, H. Kim, R.K. Budhathoki, C.J. Yang, L. Chua, A circuit-based learning architecture for multilayer neural networks with memristor bridge synapses. IEEE Trans. Circuits Syst. I(62), 215–223 (2015)
M. Prezioso, F. Merrikh-Bayat, B.D. Hoskins, G. Adam, K.K. Likharev, D.B. Strukov, Training and operation of an integrated neuromorphic network based on metal-oxide memristors. Nature 521, 61–64 (2015)
F. Yuan, Y. Jin, Y. Li, Self-reproducing chaos and bursting oscillation analysis in a meminductor-based conservative system. Chaos 30, 053127 (2020)
P. Jin, G. Wang, H.H.C. Iu, T. Fernando, A locally active memristor and its application in a chaotic circuit. IEEE Trans. Circuits Syst. II-Express Briefs. 65, 246–250 (2017)
H. Chang, Y. Li, F. Yuan, G. Chen, Extreme multistability with hidden attractors in a simplest memristor-based circuit. Int. J. Bifurc. Chaos 29, 1950086 (2019)
R. Rocha, J. Ruthiramoorthy, T. Kathamuthu, Memristive oscillator based on Chua’s circuit: Stability analysis and hidden dynamics. Nonlinear Dyn. 88, 2577–2587 (2017)
R.K. Budhathoki, M.P. Sah, C. Yang, H. Kim, L. Chua, Transient behaviors of multiple memristor circuits based on flux charge relationship. Int. J. Bifurc. Chaos 24, 1430006 (2014)
Q.H. Hong, Y.C. Xeng, Z.J. Li, Design and simulation of chaotic circuit for flux-controlled memristor and charge-controlled memristor. Acta Phys. Sin. 62, 230502 (2013)
F. Yuan, G. Wang, X. Wang, Extreme multistability in a memristor-based multi-scroll hyper-chaotic system. Chaos 26, 073107 (2016)
M. Wang, Y. Deng, X. Liao, Z. Li, M. Ma, Y. Zeng, Dynamics and circuit implementation of a four-wing memristive chaotic system with attractor rotation. Int. J. Non-Linear Mech. 111, 149–159 (2019)
G. Wang, F. Yuan, G. Chen, Y. Zhang, Coexisting multiple attractors and riddled basins of a memristive system. Chaos 28, 013125 (2018)
M. Rivero, J.J. Trujillo, L. Vazquez, M.P. Velasco, Fractional dynamics of populations. Appl. Math. Comput. 218, 1089–1095 (2011)
N. Laskin, Fractional market dynamics. Phys. A 287, 482–492 (2000)
Y. Ding, H. Ye, A fractional-order differential equation model of HIV infection of CD4+ T-cells. Math. Comput. Model. 50, 386–392 (2009)
I. Grigorenko, E. Grigorenko, Chaotic dynamics of the fractional Lorenz system. Phys. Rev. Lett. 91, 034101 (2003)
Z.M. Ge, C.Y. Ou, Chaos in a fractional order modified Duffing system. Chaos Solitons Fractals 34, 262–291 (2007)
J.G. Lu, Chaotic dynamics of the fractional-order Lu system and its synchronization. Phys. Lett. A. 354, 305–311 (2006)
G.A. Leonov, N.V. Kuznetsov, V.I. Vagaitsev, Hidden attractor in smooth Chua systems. Phys. D 241, 1482–1486 (2012)
S. Zhang, C. Li, J. Zheng, X. Wang, Z. Zeng, G. Chen, Generating any number of diversified hidden attractors via memristor coupling. IEEE Trans. Circuits Syst. I, 1–2 (2021)
M. Ji’e, D. Yan, L. Wang, S. Duan, Hidden attractor and multistability in a novel memristor-based system without symmetry. Int. J. Bifurc. Chaos 31, 2150168 (2021)
H. Li, X. Liao, M. Luo, A novel non-equilibrium fractional-order chaotic system and its complete synchronization by circuit implementation. Nonlinear Dyn. 68, 137–149 (2012)
S. Bhalekar, Synchronization of incommensurate non-identical fractional order chaotic systems using active control. Eur. Phys. J.-Spec. Top. 223, 1495–1508 (2014)
M.S. Tavazoei, M. Haeri, Synchronization of chaotic fractional-order systems via active sliding mode controller. Phys. A 387, 57–70 (2008)
M. Wang, X. Liao, Y. Deng, Z. Li, Y. Su, Y. Zeng, Dynamics, synchronization and circuit implementation of a simple fractional-order chaotic system with hidden attractors. Chaos Solitons Fractals 130, 109406 (2020)
R. Khalil, M. Al Horani, A. Yousef, M. Sababheh, A new definition of fractional derivative. J. Comput. Appl. Math. 264, 65–70 (2014)
T. Abdeljawad, On conformable fractional calculus. J. Comput. Appl. Math. 279, 57–66 (2015)
S. He, K. Sun, X. Mei, B. Yan, S. Xu, Numerical analysis of a fractional-order chaotic system based on conformable fractional-order derivative. Eur. Phys. J. Plus. 132, 1–11 (2017)
O. Abdulaziz, N.F.M. Noor, I. Hashim, M.S.M. Noorani, Further accuracy tests on adomian decomposition method for chaotic systems. Chaos Solitons Fractals 36, 1405–1411 (2008)
F.W. Hu, B.C. Bao, H.G. Wu, C.L. Wang, Equivalent circuit analysis model of charge-controlled memristor and its circuit characteristics. Acta Phys. Sin. 62, 404–411 (2013)
Y. Fang, B. Xu, Charge-controlled memristor-based chaotic system. Comput. Sci. 41 (2014)
M.E. Fouda, A.G. Radwan, Fractional-order memristor response under dc and periodic signals. Circuits Syst. Signal Process. 34, 961–970 (2015)
C. Li, J.C. Sprott, Coexisting hidden attractors in a 4-D simplified Lorenz system. Int. J. Bifurc. Chaos 24, 1450034 (2014)
E.M. Elabbasy, H.N. Agiza, M.M. El-Dessoky, Synchronization of modified Chen system. Int. J. Bifurc. Chaos 14, 3969–3979 (2004)
L. Chong-Xin, L. Ling, Circuit implementation of a new hyperchaos in fractional-order system. Chin. Phys. B 17, 2829 (2008)