Análise de caos em oscilações de baixa frequência em dispositivos não-lineares

• Ano de defesa: 2005
• Autor(a) principal: NASCIMENTO, André Wagner Mota
• Orientador(a): RUNINGER, Rero Marques
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado Profissional - Engenharia de Materiais
• Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Osciladores; Circuitos; Atratores
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3231

Neste trabalho estudamos circuitos eletrônicos osciladores baseados em condutividade diferencial negativa (NDC), com possibilidade de apresentar caos. O Circuito Oscilador de Chua foi escolhido para os estudos de dinâmica não-linear e caos devido a sua facilidade de construção, operação e robustez. O estudo deste circuito forneceu informações sobre como se obtêm oscilações em dispositivos que apresentam NDC. Diferentes comportamentos oscilatórios são obtidos através da regulagem dos pontos de operação do circuito na curva I(V), alterando a posição na qual a reta de carga (parte real da impedância) corta a curva I(V). Para tanto fizemos dois experimentos distintos no circuito, variando dois parâmetros: a resistência série R e a tensão DC em série com o dispositivo NDC. Obtivemos séries temporais que foram adquiridas em três pontos de medidas do circuito, e analisamos utilizando ferramentas de sistemas dinâmicos. Observamos séries com características periódicas e caóticas, dependendo do valor do parâmetro escolhido e conseqüentemente dos pontos de operação do circuito, em ambos os conjuntos de experimentos. No experimento em que variamos o valor da tensão DC série obtivemos um diagrama de bifurcação que permitiu obter informações sobre a estrutura, sensibilidade às condições iniciais, e tipos de bifurcação das oscilações geradas pelo circuito. Este circuito nos possibilitou o desenvolvimento da prática de análise de sistemas dinâmicos através de ferramentas computacionais como espectro de expoentes de Lyapunov, informação mútua, porcentagem de falsos vizinhos, dimensão de informação e dimensão de Kaplan e Yorke. A seção de Poincaré das séries temporais permitiu-nos gerar o diagrama de bifurcação para a série de experimentos com a fonte de tensão e também elucidar a dimensão dos atratores caóticos através da comparação da medida da dimensão de informação antes e após realizar a seção de Poincaré.