Chua Devresinin Kalitatif Davranışı Üzerine Yeni Bir Paradigma

Günümüzde dinamik sistemlerin niteliksel davranışı, kontrol teorisinin çok önemli bir konusudur. Buna dayanarak, Lyapunov direkt yöntemi ile Chua devresinin (üçüncü derece sistem) kararlılık ve kararsızlık özelliklerini uygun koşullar altında ele alıyoruz. Bu yöntem, verilen sistemleri çözmeden bize doğrudan niteliksel bilgi verir. Bu devreden uygun bir enerji (Lyapunov) fonksiyonu oluşturuyoruz ve daha sonra sistemin global asimptotik kararlılığını ve kararsızlığını araştırmak için bir araç olarak yöntemi uyguluyoruz. Ayrıca sistemin hangi koşullar altında bir memristor gibi davrandığını da belirleriz. Bu çalışmada, zorlamasız enerji tüketen dinamik bir sistemin (sınırlı başlangıç durumları) sonsuzda sıfır çözüme (hareket) sahip olduğunu fark ettik. Elde edilen teorik tahminleri doğrulamak için bazı simülasyon sonuçları ve örnekler verilmiştir.

A New Paradigm on the Qualitative Behavior of Chua’s Circuit

Today, the qualitative behavior of dynamical systems is a very important subject of control theory. Based on this, we consider the stability and instability properties of the equilibrium points of Chua’s circuit under suitable conditions by the Lyapunov direct method. This method gives us qualitative information directly without solving the given systems. From this circuit, we construct suitable energy or candidate Lyapunov function and then apply the method as a tool to investigate the global asymptotic stability and instability of the system. We also determine under which conditions the system behaves as a chaotic system or a memristor. In this study, we realized that an unforced dissipative dynamical system with bounded initial states has zero solution or motion at infinity. Some simulation results and examples are given to verify the obtained theoretical predictions

___

  • Adamatzky, A., Chen, G. 2013. Chaos, CNN, Memristors and Beyond a Festschrift for Leon Chua. World Scientific Publishing, pp. 3-24.
  • Ates, M. 2011. Circuit theory approach to stability and passivity analysis of nonlinear dynamical systems. Int J Circuit Theory Appl., 40:1165-1174.
  • Chua, LO. 1992. The genesis of Chua’s circuit. Arch Electron Übertrag tech., 46: 250-257.
  • Chua, LO., Komuro, M., Matsumoto, T. 1986. The double scroll family. IEEE Trans Circuits Syst-I., 33: 1073-1118. https://doi. org/10.1109/tcs.1986.1085869
  • Gil, MI. 2005. Stability of linear systems governed by secondorder vector differential equations. Int J Control, 78: 534–536. https://doi.org/10.1080/00207170500111630
  • Haykin, S. 2010. Neural Networks and Learning Machines, NJ, Englewood Cliffs:Prentice-Hall, pp.678-683. https://doi. org/10.22541/au.160630205.52498627/v1
  • Jeltsema, D., Ortega, R., Scherpen, JMA. 2003. A novel passivity property of nonlinear RLC circuits. Proceedings of the 4th Mathmod Symposium; ARGESIM Report 24, University of Groningen, Research Institute of Technology and Management, pp. 845-853.
  • Johnsen, GK. 2012. An introduction to the memristor – a valuable circuit element in bioelectricity and bioimpedance. J Electr Bioimp., 3: 20-28. https://doi.org/10.5617/jeb.305
  • Kennedy, MP. 1994. Chaos in the Colpitts oscillator. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, 41(11), 771-774. https://doi. org/10.1109/81.331536
  • Kocamaz, UE., Uyaroğlu, Y. 2014. Synchronization of Vilnius chaotic oscillators with active and passive control. J Circuit Syst Comp., 23: 1-17. https://doi.org/10.1142/s0218126614501035
  • La Salle, S., Lefschetz, S. 1961. Stability by Liapunov’s Direct Method with Applications. New York, NY, USA: Academic Press, pp. 28-29
  • Saeidi, B., Solutions, S., Irvine, CA. 2007. A Fourth Order Elliptic Low-Pass Filter with Wide Range of Programmable Bandwidth, Using Four Identical Integrators. IEEE Custom Integrated Circuits Conference (CICC). https://doi.org/10.1109/ cicc.2007.4405712
  • Sene, N. 2019. Stability analysis of the generalized fractional differential equations with and without exogenous inputs. Journal of Nonlinear Sciences and Applications, 12(09), 562–572. http://doi.org/10.22436/jnsa.012.09.01
  • Sene, N. 2020. Generalized Mittag-Leffler Input Stability of the Fractional-Order Electrical Circuits. IEEE Open Journal of Circuits and Systems, 1, 233–242. http://doi.org/10.1109/ ojcas.2020.3032546
  • Sene, N. 2021. Mathematical views of the fractional Chua’s electrical circuit described by the Caputo-Liouville derivative. Revista Mexicana de Física, 67(1), 91-99. http://doi. org/10.31349/revmexfis.67.91
  • Srisuchinwong, B., San-Um, W. 2007. Implementation of Chua’s chaotic oscillator using” roughly-cubic-like” nonlinearity. In 4th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (pp. 36-37). https://doi.org/10.1109/apcc.2007.4433503
  • Sugie, J., Amano, Y. 2004. Global asymptotic stability of nonautonomous systems of Lienard type. J Math Anal Appl., 289: 673-690. https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2003.09.023
  • Tchitnga, R., Fotsin, HB., Nana, B., Fotso, PHL., Woafo, P., Hartley’s. Oscillator. 2012. The simplest chaotic twocomponent circuit. Chaos Soliton Fract., 45: 306-313. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2011.12.017
  • Tunç, C., Tunç, E. (2007). On the asymptotic behavior of solutions of certain second-order differential equations. Journal of the Franklin Institute, 344(5), 391–398. https://doi.org/10.1016/j. jfranklin.2006.02.011
  • Zhang, L., Yu, L. 2013. Global asymptotic stability of certain third-order nonlinear differential equations. Math Meth Appl Sci., 36: 1845-1850. https://doi.org/10.1002/mma.2729
  • Zhong, GQ. 1994. Implementation of Chua’s circuit with a cubic nonlinearity. IEEE T Circuits Syst-I., 41: 934-941. https://doi. org/10.1109/81.340866
  • Zhong, PJ. Yuandan, L., Yuan, W. 2009. Stabilization of time-varying nonlinear systems: A control Lyapunov function approach. J Syst Sci Complexity, 22: 683-696. https://doi.org/10.1007/s11424-009-9195-1
Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi-Cover
  • ISSN: 2146-4987
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 2011
  • Yayıncı: ZONGULDAK BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Farklı Hücre Hatlarında KLK4 Gen İfadesinin Belirlenmesi

Fatma POYRAZLI, Sümeyye AYDOGAN TÜRKOĞLU, Derya BABACAN, Feray KÖÇKAR

Beş Boyutlu Dönüştürülmüş Weyl–Yang–Kaluza–Klein Kütleçekim Teorisi

Halil KUYRUKCU

Chua Devresinin Kalitatif Davranışı Üzerine Yeni Bir Paradigma

Muzaffer ATEŞ, Muhammet ATEŞ

Antibakteriyel Etkiye Sahip Penisilin G’nin Drosophila melanogaster’in Antioksidan Savunma Sistemi Üzerine Etkisi

Ender BÜYÜKGÜZEL, Utku ATILGAN

Ratlarda Oluşturulan Kritik Boyutlu Kalvaryal Defektlerde Bakteriyel Selüloz Temelli Hidroksiapatit (BS-HAp) Nanokompozitinin Kemik Oluşumu Üzerine Etkisi

Aysan LEKTEMÜR ALPAN, Nazime DOGAN, Tuğba Hilal DENİZLİ, Özlem ÖZMEN

Konvansiyonel İçme Suyu Arıtma Tesislerinde Doğal Organik Maddenin Moleküler Ağırlık Dağılımı ve Trihalometan Oluşumunun Özellikleri

Kadir ÖZDEMİR

Bilinmeyen Dürtüsellik Seviyesine Sahip Toplamsal Gauss Olmayan Gürültü Altında Alt-Optimal Seziciler Kullanarak Darbe Sezimi

Mehmet Emre ÇEK, Eda DİNÇ

Bazalt Lif Kullanımının SIFCON’un Dayanıklılık ve Mekanik Özelliklerine Etkisi

Zeynep ALGIN, Erdal ÖZBEBEK, Sümeyra GERGİNCİ, Kasım MERMERDAŞ

Eğilme Etkisindeki Büyük Dairesel Boşluklu Kirişlerin Davranışının Deneysel İncelenmesi

Abdulwahed QADERI, Mouad M Othan Abu Bakr BEN SAOUD, Volkan EREN, Abdullah GÜNDOĞAY, Sıla YAMAN, Hamide TEKELİ KABAŞ

Kırmızı Solucan Eisenia fetida Kaynaklı Sölomik Sıvının Bazı Biyolojik Özelliklerinin Araştırılması

Elif DEMİRKAN, Tuba SEVGİ, Aynur AYBEY, Halime KOCAKURT