Chaotic systems based on higher-order oscillatory equations

Simple item page
dc.contributor.authorPetržela, Jiřícs
dc.coverage.issue1cs
dc.coverage.volume14cs
dc.date.accessioned2024-10-14T09:03:29Z
dc.date.available2024-10-14T09:03:29Z
dc.date.issued2024-09-10cs
dc.description.abstractThis paper discusses the design process toward new lumped chaotic systems that originates in higherorder ordinary differential equations commonly used as description of ideal oscillators. In investigated thirdorder case, two chaotic oscillators were constructed. These systems are dual in the sense of vector field geometry local to fixed points. The existence of robust chaos was proved by both standard routines of numerical analysis and practical measurement. For the fourthorder oscillatory equation, the concept based on interaction between superinductor and supercapacitor was examined in detail. Since both “superelements” are active, the nonlinearity essential to the evolution of chaos is fully passive. It is demonstrated that complex motion is robust and does not represent long transient behavior or numerical artefact. The existence of chaos was verified using standard quantifiers of the flow, such as the largest Lyapunov exponents, recurrence plots, approximate entropy and sensitivity calculation. A good final agreement between theoretical assumptions and practical results will be concluded, on a visual comparison basis.en
dc.description.abstractTento článek popisuje návrhový proces směrem k novým chaotickým obvodů se soustředěnými parametry, který začíná obyčejnou diferenciální rovnicí vyššího řádu určené k popisu chování ideálních harmonických oscilátorů. Ve třídě systémů třetího řádu byly objeveny a zkonstruovány dva chaotické oscilátory. Tyto systémy se jeví jako duální ve smyslu geometrie vektorového pole v okolí pevných bodů toku. Existence robustního chaosu byla dokázána pomocí standardních procedur numerické analýzy i praktickým měřením. Pro realizace založené na oscilační rovnici čtvrtého řádu byl zvolen koncept interakce mezi superinduktorem a superkapacitorem. Protože oba “super-elementy“ jsou aktivní funkční bloky, je nelinearita nutná ke generaci chaotického chování plně pasivní. Je ukázáno, že komplexní chování není ani dlouhým přechodovým jevem ani numerickou nepřesností. Existence chaosu je ověřena kvantifikátory dynamického toku, jako je největší Ljapunovský exponent, dále jsou vypočteny rekurentní grafy, aproximační entropie i ukázka extrémní citlivosti řešení systémů na počáteční podmínky. Na závěr je konstatována poměrně dobrá vizuální shoda mezi teoretickými předpoklady a praktickým měřením.cs
dc.formattextcs
dc.format.extent21075-21095cs
dc.format.mimetypeapplication/pdfcs
dc.identifier.citationScientific Reports. 2024, vol. 14, issue 1, p. 21075-21095.en
dc.identifier.doi10.1038/s41598-024-72034-6cs
dc.identifier.issn2045-2322cs
dc.identifier.orcid0000-0001-5286-9574cs
dc.identifier.other189607cs
dc.identifier.researcheridDZG-2188-2022cs
dc.identifier.scopus9333762000cs
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11012/249484
dc.language.isoencs
dc.publisherNATURE PORTFOLIOcs
dc.relation.ispartofScientific Reportscs
dc.relation.urihttps://www.nature.com/articles/s41598-024-72034-6cs
dc.rightsCreative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalcs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.rights.sherpahttp://www.sherpa.ac.uk/romeo/issn/2045-2322/cs
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/cs
dc.subjectChaosen
dc.subjectchaotic systemen
dc.subjectoscillatory equationen
dc.subjectstrange attractoren
dc.subjectChaos
dc.subjectchaotický systém
dc.subjectoscilační rovnice
dc.subjectpodivný atraktor
dc.titleChaotic systems based on higher-order oscillatory equationsen
dc.title.alternativeChaotické systémy založené na oscilačních rovnicích vyšších řádůcs
dc.type.driverarticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen
sync.item.dbidVAV-189607en
sync.item.dbtypeVAVen
sync.item.insts2024.10.14 11:03:29en
sync.item.modts2024.10.11 08:31:58en
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. Ústav radioelektronikycs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
s41598024720346.pdf
Size:
20.75 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file s41598024720346.pdf
Download
Collections
Ústav radioelektroniky