[发明专利]三维空间任意庞加莱截平面的示波器显示电路

说明书

(一)技术领域

本发明涉及电子测量技术，具体说就是一种三维空间任意庞加莱截平面的示波器显示电路。

(二)背景技术

庞加莱截面是研究非线性动力学系统的有效方法。它是将动力学系统随时间的连续运行轨道转化成轨迹与一个截面(庞加莱截面)的交点(离散的映射)。庞加莱截面在将N维相空间缩减成N-1维的同时，又保持原连续动力系统的拓扑结构。用庞加莱截面判断复杂系统的稳定性尤为方便。当系统运动状态是周期时，庞加莱截面上只有一个不动点或少数离散的不动点；当系统运动状态是拟周期时，庞加莱截面上是一个封闭曲线；当系统运动状态是非周期时，庞加莱截面上是一些成片的密集点。因此，它既可以十分方便的区分周期和非周期运动，又能清楚的显示出动力系统在截面上的结构。选取不同的庞加莱截面，会得到不同的系统信息。如：一个一周期运动的庞加莱截面上的映射点可能有一个，也可能有两个。如果选取的不合适，可能没有映射点。n周期运动的截面图不一定是n个映射点而可能是小于n个映射点，等等。因此，在对庞加莱截面进行分析时，选取合适的截面至关重要，否则可能得出不正确的结论。能灵活调整庞加莱截面的方向和位置以及清晰显示是利用庞加莱截面法研究复杂动力学系统的关键。目前主要利用计算机进行数值仿真实现用庞加莱截面对复杂非线性系统的分析。

示波器是电子测量中常用仪器。它的基本功能是显示电压波形或二维电压相图。示波器本身不能显示庞加莱截面。若能用示波器观察任意庞加莱截面，尤其是用通用示波器，将具有更广泛的应用价值。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种三维空间任意庞加莱截平面的示波器显示电路。

本发明的目的是这样实现的：它是由输入电路、任意截平面生成电路、控制信号形成电路和显示信号形成电路组成的，输入电路连接任意截平面生成电路，任意截平面生成电路连接控制信号形成电路，控制信号形成电路连接显示信号形成电路，输入电路还与显示信号形成电路相连接。

本发明还有以下技术特征：

(1)所述的任意截平面生成电路包括电阻：R、R_x1、R_x2、R_y1、R_y2、R_z1、R_z2、R_f1、R_f2、电位器R_P1、第一双联电位器R_Px、第二双联电位器R_Py、第三双联电位器R_Pz、稳压二极管D_z、第一运算放大器A₁和第二运算放大器A₂，电阻R_x1连接第一双联电位器R_Px的第一联R_Px1-1的一端，第一双联电位器R_Px的第一联R_Px1-1的另一端与滑动端连接在一起连接第一运算放大器A₁的反相输入端和电阻R_f1的一端，电阻R_f1的另一端连接第一运算放大器A₁的输出端和第二运算放大器A₂的同相输入端，电阻R_y1连接第二双联电位器R_Py的第一联R_Py1-1的一端，第二双联电位器R_Py的第一联R_Py1-1的另一端与滑动端连接在一起连接运算放大器A₁的反相输入端，电阻R_z1连接第三双联电位器R_Pz的第一联R_Pz1-1的一端，第三双联电位器R_Pz的第一联R_Pz1-1的另一端与滑动端连接在一起连接第一运算放大器A₁的反相输入端，电阻R_x2连接第一双联电位器R_Px的第二联R_PX1-2的一端，第一双联电位器R_Px的第二联R_PX1-2的另一端与滑动端连接在一起连接运算放大器A₁的同相输入端，电阻R_y2连接第二双联电位器R_Py的第二联R_Py1-2的一端，第二双联电位器R_Py的第二联R_Py1-2的另一端与滑动端连接在一起连接运算放大器A₁的同相输入端，电阻R_z2连接第三双联电位器R_Pz的第二联R_Pz1-2的一端，第三双联电位器R_Pz的第二联R_Pz1-2的另一端与滑动端连接在一起连接运算放大器A₁的同相输入端和电阻R_f2，的一端，电阻R_f2的另一端接地，电位器R_P1的滑动端连接运算放大器A₂的反相输入端，电位器R_P1的两端分别接参考电源+V_R1和-V_R1，第二运算放大器A₂的输出端连接电阻R，电阻R另一端作为截平面生成电路的输出端，并连接稳压二极管D_z的一端，稳压二极管D_z的另一端接地，任意截平面生成电路输出任意截平面信号V_P。