Análisis de atractores caóticos por medio de exponentes de Lyapunov para variaciones resistivas en un circuito Chua

There are several applications for chaotic circuits, one of the best-known todays is the encryption of information in the communications area. However, with the passage of time, the possibility of finding new functions for these systems has been investigated, specifically, the option of including se...

Full description

Autores:
Realpe Sanabria, Juan Manuel
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/51556
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/51556
Palabra clave:
Comportamiento caótico en sistemas
Exponentes de Lyapunov
Circuitos electrónicos
Ingeniería
Rights
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License
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description There are several applications for chaotic circuits, one of the best-known todays is the encryption of information in the communications area. However, with the passage of time, the possibility of finding new functions for these systems has been investigated, specifically, the option of including sensors or resonant systems of the LC type based on the consideration that the response of a chaotic system is extremely sensitive to changes in its initial conditions. Even so, the response of these systems are chaotic attractors, so the need arises to find a numerical criterion to be able to differentiate these figures in a quantitative way. According to this, the degree project presented in this document seeks to evaluate whether it is possible to use the Lyapunov exponents as the means to differentiate each one of the attractors generated by a Chua-type chaotic circuit with variants in its resistive component. For this, a group of simulations and physical tests were generated that culminated in the implementation of a Chua circuit with adjustments focused on setting the initial parameters of each measurement to generate repeatability in each variant of the system. Subsequently, the data obtained were processed to find and associate three representative values of the Lyapunov exponents to each attractor. As a result, it was established that, within the coefficients found, there are values that are repeated for taking data from the same scenario. Additionally, it was evidenced that it is possible to differentiate the type of attractor obtained by means of the equality of two of the representative exponents found.
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However, with the passage of time, the possibility of finding new functions for these systems has been investigated, specifically, the option of including sensors or resonant systems of the LC type based on the consideration that the response of a chaotic system is extremely sensitive to changes in its initial conditions. Even so, the response of these systems are chaotic attractors, so the need arises to find a numerical criterion to be able to differentiate these figures in a quantitative way. According to this, the degree project presented in this document seeks to evaluate whether it is possible to use the Lyapunov exponents as the means to differentiate each one of the attractors generated by a Chua-type chaotic circuit with variants in its resistive component. For this, a group of simulations and physical tests were generated that culminated in the implementation of a Chua circuit with adjustments focused on setting the initial parameters of each measurement to generate repeatability in each variant of the system. Subsequently, the data obtained were processed to find and associate three representative values of the Lyapunov exponents to each attractor. As a result, it was established that, within the coefficients found, there are values that are repeated for taking data from the same scenario. Additionally, it was evidenced that it is possible to differentiate the type of attractor obtained by means of the equality of two of the representative exponents found.Existen varias aplicaciones para los circuitos caóticos, una de las más conocidas actualmente es la encriptación de información en el área de comunicaciones. No obstante, con el paso del tiempo se ha indagado en la posibilidad de encontrar nuevas funciones para estos sistemas, específicamente, se ha planteado la opción de incluir sensores o sistemas resonantes de tipo LC; basándose en la consideración de que la respuesta de un sistema caótico es extremadamente sensible a los cambios en sus condiciones iniciales. Aun así, debido a que la respuesta de estos sistemas son atractores caóticos, surge la necesidad de encontrar un criterio numérico para poder diferenciar dichas figuras de forma cuantitativa. Acorde a esto, se busca evaluar si es posible utilizar los exponentes de Lyapunov como el medio para diferenciar cada uno de los atractores generados por un circuito caótico tipo Chua con variantes en su componente resistiva. Para ello, se generó un grupo de simulaciones y pruebas físicas que culminaron en la implementación de un circuito Chua, con adecuaciones enfocadas a fijar los parámetros iniciales de cada medición para generar una repetibilidad en cada variante del sistema. Posteriormente, se procesaron los datos obtenidos para buscar y asociar tres valores representativos de los exponentes de Lyapunov a cada atractor. Como resultado, se estableció que, dentro de los coeficientes encontrados, hay valores que se repiten para la tomada de datos de un mismo escenario. Adicionalmente, se evidenció que es posible diferenciar el tipo de atractor obtenido por medio de la igualdad de dos de los exponentes representativos encontrados.Ingeniero ElectrónicoPregrado26 hojasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería ElectrónicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Eléctrica y ElectrónicaAnálisis de atractores caóticos por medio de exponentes de Lyapunov para variaciones resistivas en un circuito ChuaTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPComportamiento caótico en sistemasExponentes de LyapunovCircuitos electrónicosIngeniería201319227Publicationhttps://scholar.google.es/citations?user=xw2k1CIAAAAJvirtual::16731-10000-0001-7757-1432virtual::16731-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000051497virtual::16731-17684cb09-6991-4ac4-aff9-b29fe065439fvirtual::16731-17684cb09-6991-4ac4-aff9-b29fe065439fvirtual::16731-1ORIGINAL23580.pdfapplication/pdf1133433https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/d6ab3c27-66ca-49ae-9edf-cc777fe3d26b/downloadc26f4742a70778416bf03d52afd47a28MD51THUMBNAIL23580.pdf.jpg23580.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9842https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/1a1ef741-226b-4e52-86c6-87325b615d02/downloadd3d3386688e6680eee99d3a39c307271MD55TEXT23580.pdf.txt23580.pdf.txtExtracted texttext/plain62990https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/683250af-0d64-4036-afd8-09374dd003c3/downloadded25a2db20aebe5539fa87336b97523MD541992/51556oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/515562024-03-13 15:48:16.753https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co