大学生实践创新训练计划项目任务书项目名称变形蔡氏电路投影同步控制的设计及硬件电路实现项目管理所属院（部）强化培养学院指导老师闵富红单位南京师范大学电自学院项目实施时间起始时间：2012年6月完成时间：2013年6月项目类别省级（申请省级）校级重点√校级申请人或申请团队姓名年级学校所在院系、专业联系电话E-mail主持人薛津2010南京师范大学强化培养学院/电气工程及自动化138611718671549510518@qq.com成员胡潇潇2010南京师范大学强化培养学院/电气工程及自动化159520015718441089862@qq.com郭微微2010南京师范大学强化培养学院/电气工程及自动化15952000514905346165@qq.com何旭鹏2010南京师范大学电气与工程自动化学院/电气工程及自动化18914760017hhelib@sina.com实施方案、人员分工及进度本项目以变形蔡氏电路系统为研究对象，首先详细地研究其动力学系统特性，确定各种运动状态。其次，设计新型的反馈控制器，实现具有不同运动的变形蔡氏电路系统同步控制，分析同步性能指标。此外，基于各种数值算法，利用Matlab仿真软件实现数值仿真。设计各种电路原理图，利用Multisim软件进行各种电路模拟，观测同步效果。最后，搭建实际硬件电路，完成各种测试，开发出硬件装置。具体研究方案如下：2012年6月——2012年8月搜集与消化相关资料，整理有关文献。基于典型的蔡氏电路系统，构建新型的变形蔡氏电路系统，建立其数学模型，分析动力学的基本性质。利用Matlab软件编程，得出系统的李雅普诺夫指数、参数分岔图、庞加莱映射、功率谱图等，从而确定系统的周期运动与混沌运动的参数区域，并绘出相关相平面图和时序图。本阶段的难点是软件编程，涉及到一些没有学过的数值算法。2012年9月——2012年12月设计变形蔡氏系统的电路原理图，基于Multisim11软件，分别运用典型方式和模块化方式模拟变形蔡氏电路系统。改变电阻、电容、电感等元件的数值，通过示波器观察电路的响应，包括各种周期态和混沌态，从而掌握电路的运动规律，并将电路运动的状态与Matlab数值仿真的结果相比较。此外，根据电路原理图，购买元器件，搭建实际的硬件电路图，由于这是小信号非线性电路，硬件电路的调试比较艰难，耗时费力，要很大精力。2013年1月——2013年4月设计通用的线性和非线性反馈控制器，实现两个具有不同运动状态的变形蔡氏电路投影同步。首先，基于Matlab软件实现数值仿真，分析同步的性能指标。其次，分别设计驱动系统、响应系统以及反馈控制器的电路图，封装各个子系统，实现电路的模拟，改变控制增益，观测系统的同步效果。最后，搭建实际的硬件电子电路，进行调试，直观、形象而又深刻地理解蔡氏电路投影同步控制器的工作，开发一套变形蔡氏电路系统的同步控制硬件装置。2013年5月——2013年6月对项目进行总结，撰写学术论文，完成项目研究报告，提交验收。人员分工：薛津负责项目总体方案的规划和设计胡潇潇负责电路原理图的设计，Multisim电路软件的使用，并实现电路模拟郭微微负责算法的设计，并利用Matlab软件实现各种仿真何旭鹏负责硬件电路的搭建与调试项目预期成果（成果是学校经费资助的依据和项目考核的重要内容，应与申报书一致并具体细化）：变形蔡氏电路模型的建立和数值仿真图研究变形蔡氏电路的动力学特性，基于Matlab软件和各种数值算法，得到系统的参数分叉图、李雅普诺夫指数、功率谱、相平面图等。2.非线性电路及其同步控制的电路原理图设计两份非线性电路的原理图，其中包括变形蔡氏电路原理图，以及含有反馈控制器的投影同步电路图，利用Multisim软件进行相关电路模拟，并将子系统封装。硬件电路装置一套利用具体的阻容元件，搭建实际的变形蔡氏电路及其同步控制电路，调试参数，通过示波器双踪观测系统的运动状态。经过硬件电路调试，对变形蔡氏电路有深刻的感性认识。4.撰写学术论文以及研究报告一份通过课题研究，可以掌握很多技能，在实验中学到理论知识。对数据进行整理、分析、归纳，撰写学术论文一篇，并将从理论学习、实验操作和团队合作三方面纤细真实介绍本次项目研究的成果。经费使用计划（各项开支的百分比）资料费（复印资料购买书籍等）：400元20%实验费（实验耗材购买搭设硬件电路）：600元30%交通费（装置的零器件购买往返其他学校实验室）：500元25%通讯费（与指导人员队员之间的联系）：500元25%总计：2000元指导教师意见本项目是一个综合性强的创新实践项目，涉及到电气、自动化、计算机等学科的许多知识，通过该项目的研究，可以很好地增强学生的实践动手操作能力、