一种状态可切换的三维三次马匹理疗电路的制作方法

1.本发明专利涉及具马匹理疗电路技术，属于状态可切换的三维三次马匹理疗电路装置设计技术领域。


背景技术：

2.目前，马匹主要在马术运动和生产乳肉两方面，而马匹理疗在马术运动、战马等领域非常重要，直接关乎马匹健康诊断问题。马匹理疗理疗仪最重要的马匹理疗电路，该电路需要摒弃了传统的周期以及非线性电路。
3.马匹理疗电路中采用复杂度高的混沌电路技术，而目前混沌电路技术大部分电路不可实现周期与混沌切换，同时切换状态混沌电路的关键之处时电路结构以及电阻参数的选择，电路结构的设计以及初始值的设置，这是许多工程师致力于理疗电路设计的关键所在。同时设计此类系统的混沌电路更能够加强混沌信号的控制，实现马匹休息与运动的时信号类型。
4.本发明所要解决的现有技术的缺点混沌理疗电路转态不控制以及混沌系统电路不易设计与初始值难以确定等问题。


技术实现要素：

5.本实发明的目的是提供复杂较高的一种状态可切换的三维三次马匹理疗电路，其非线性系统输的信号具有很强的混沌特性以及隐藏性等，本系统在复杂度可达到0.9，电路初值可直接控制复杂度大小。
6.为了达到上述目的，本发明专利采取的技术方案为：
7.一种状态可切换的三维三次马匹理疗电路，由三个通道组成，第一通道的输出信号反馈到输入端，作为一路输入信号，该信号的前一级输出信号作为第二通道一路输入信号，且连接第二通道中乘法器a2的输入引脚，还连接第三通道中乘法器a4的输入引脚；第二通道的输出信号的前一级输出连接第一通道中乘法器a3的输入端，同时连接第三通道中的乘法器a4的输入端，；第三通道的输出信号反馈到输入端，作为一路输入信号，同时连接第二通道中乘法器a2的输入端，该信号输出的前一级信号连接第一通道连接乘法器a3的输入引脚，同时连接第三通道中乘法器a1的输入端，乘法器a4的输出端连接乘法器a1的另一个输入端；
8.所述的第一通道的输出信号连接电阻r11；反相器u1的2引脚接电阻r11、电阻r12、电阻r13，电阻r12另一端连接乘法器a3的输出端,电阻r13另一端连接反相器u1的6引脚,反相器u1的6引脚通过电阻r14连接反相积分器u3的2引脚；电容c1一端连接反相积分器u3的2引脚，电容c1的另一端连接反相积分器u3的6引脚，反相积分器u3的6引脚通过电阻r15连接到反相器u2的2引脚；反相器u2的2引脚连接电阻r16一端，电阻r16另一端连接反相器u2的6引脚；反相器u1的3引脚、反相器的u2的3引脚与反相积分器u3的3引脚接地；反相器u1的4引脚、反相器u2的4引脚与反相积分器u3的4引脚接vdd(负电压)，反相器u1的7引脚、反相器u2
的7引脚与反相积分器u3的7引脚接vcc(正电压)，第一通道的反相器u2的输出端是信号
‑
x，反相积分器u3的输出端是信号x；
9.所述的第二通道中的乘法器a2通过电阻r22与反相器u4的2引脚相连；电阻r21与反相器的u4的2引脚相连，引脚2通过电阻r23连接反相器u4的引脚6；引脚6连接电阻r24，电阻r24连接反相积分器u6的2引脚，引脚2连接电容c2的一端，电容c2的另一端连接反相积分器u6的6引脚；反相积分器u6的6引脚通过电阻r25连接到反相器u5的2引脚；反相器u5的2引脚连接电阻r26一端，电阻r26另一端连接反相器u5的6引脚。反相放大器u4的3引脚、反相放大器u5的3引脚与反相积分器u6的3引脚接地；反相器u4的4引脚、反相器u5的4引脚与反相积分器u6的4引脚接vdd(负电压)，反相器u4的7引脚、反相器u5的7引脚与反相积分器u6的7引脚接vcc(正电压)，第二通道反相器u5的输出端信号是
‑
y，第二通道反相积分器u6的输出端是信号y；
10.所述的第三通道中的乘法器a4输出端连接乘法器a1的输入端，乘法器a1通过r35连接到反相器u9的2引脚，电阻r34也连接反相器u9的2引脚。反相器u9通过电阻r36连接反相器u9的引脚6；引脚6连接电阻r37，电阻r37连接反相积分器u11的2引脚，引脚2连接电容c3的一端，电容c3的另一端连接反相积分器u11的6引脚；反相积分器u11的6引脚通过电阻r38连接到反相器u10的2引脚；反相器u10的2引脚连接电阻r39一端，电阻r39另一端连接反相器u10的6引脚。反相器u9的3引脚、反相积分器u11的3引脚、反相器u10的3引脚接地；反相器u9的4引脚、反相积分器u11的4引脚、反相器u10的4引脚接vdd(负电压)，反相器u9的7引脚、反相器积分u11的7引脚、反相器u10的7引脚接vcc(正电压)，第三通道反相器u10的输出端信号是
‑
z，第三通道反相积分器u11的输出端是信号z；
11.本发明的在普通的示波器上即可观察出x
‑
y，x
‑
z，y
‑
z相图，具有电路结构简单，电路性能可靠且易实现，适用于理疗可控电路等。
附图说明
12.图1是本发明的电路图。
13.图2是图1的x输出波形图。
14.图3是图1的y输出波形图。
15.图4是图1的z输出波形图。
16.图5是图1的x
‑
y输出相图。
17.图6是图1的x
‑
z输出相图。
18.图7是图1的y
‑
z输出相图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本发明专利做详细描述。
20.参照图1，一种状态可切换的三维三次马匹理疗电路，由三个通道组成，第一通道的输出信号反馈到输入端，作为一路输入信号，该信号的前一级输出信号作为第二通道一路输入信号，且连接第二通道中乘法器a2的输入引脚，还连接第三通道中乘法器a4的输入引脚；第二通道的输出信号的前一级输出连接第一通道中乘法器a3的输入端，同时连接第三通道中的乘法器a4的输入端，；第三通道的输出信号反馈到输入端，作为一路输入信号，
同时连接第二通道中乘法器a2的输入端，该信号输出的前一级信号连接第一通道连接乘法器a3的输入引脚，同时连接第三通道中乘法器a1的输入端，乘法器a4的输出端连接乘法器a1的另一个输入端；
21.所述的第一通道的输出信号连接电阻r11；反相器u1的2引脚接电阻r11、电阻r12、电阻r13，电阻r12另一端连接乘法器a3的输出端,电阻r13另一端连接反相器u1的6引脚,反相器u1的6引脚通过电阻r14连接反相积分器u3的2引脚；电容c1一端连接反相积分器u3的2引脚，电容c1的另一端连接反相积分器u3的6引脚，反相积分器u3的6引脚通过电阻r15连接到反相器u2的2引脚；反相器u2的2引脚连接电阻r16一端，电阻r16另一端连接反相器u2的6引脚；反相器u1的3引脚、反相器的u2的3引脚与反相积分器u3的3引脚接地；反相器u1的4引脚、反相器u2的4引脚与反相积分器u3的4引脚接vdd(负电压)，反相器u1的7引脚、反相器u2的7引脚与反相积分器u3的7引脚接vcc(正电压)，第一通道的反相器u2的输出端是信号
‑
x，反相积分器u3的输出端是信号x；
22.所述的第二通道中的乘法器a2通过电阻r22与反相器u4的2引脚相连；电阻r21与反相器的u4的2引脚相连，引脚2通过电阻r23连接反相器u4的引脚6；引脚6连接电阻r24，电阻r24连接反相积分器u6的2引脚，引脚2连接电容c2的一端，电容c2的另一端连接反相积分器u6的6引脚；反相积分器u6的6引脚通过电阻r25连接到反相器u5的2引脚；反相器u5的2引脚连接电阻r26一端，电阻r26另一端连接反相器u5的6引脚。反相放大器u4的3引脚、反相放大器u5的3引脚与反相积分器u6的3引脚接地；反相器u4的4引脚、反相器u5的4引脚与反相积分器u6的4引脚接vdd(负电压)，反相器u4的7引脚、反相器u5的7引脚与反相积分器u6的7引脚接vcc(正电压)，第二通道反相器u5的输出端信号是
‑
y，第二通道反相积分器u6的输出端是信号y；
23.所述的第三通道中的乘法器a4输出端连接乘法器a1的输入端，乘法器a1通过r35连接到反相器u9的2引脚，电阻r34也连接反相器u9的2引脚。反相器u9通过电阻r36连接反相器u9的引脚6；引脚6连接电阻r37，电阻r37连接反相积分器u11的2引脚，引脚2连接电容c3的一端，电容c3的另一端连接反相积分器u11的6引脚；反相积分器u11的6引脚通过电阻r38连接到反相器u10的2引脚；反相器u10的2引脚连接电阻r39一端，电阻r39另一端连接反相器u10的6引脚。反相器u9的3引脚、反相积分器u11的3引脚、反相器u10的3引脚接地；反相器u9的4引脚、反相积分器u11的4引脚、反相器u10的4引脚接vdd(负电压)，反相器u9的7引脚、反相器积分u11的7引脚、反相器u10的7引脚接vcc(正电压)，第三通道反相器u10的输出端信号是
‑
z，第三通道反相积分器u11的输出端是信号z；
24.所述的反相器u1、反相器u2、反相积分器u3、反相器u4、反相器u5、反相积分器u6、反相器u9、反相器u10以及反相积分器u11均采用运放器lm741。
25.所述的乘法器a1、乘法器a2、乘法器a3以及乘法器a4采用乘法器ad633。
26.图1中，第一通道电阻r11＝20kω，电阻r12＝100kω,电阻r13＝10kω，电阻r14＝10kω，电阻r15＝1kω，电阻r16＝1kω，电容c1＝10nf；第二通道电阻r21＝3.3kω，电阻r22＝2kω，电阻r23＝r24＝10kω，电阻r25＝10kω，电阻r26＝10kω，电容c2＝10nf；第三通道电阻r34＝50kω，r35＝1kω，r36＝10kω，r37＝r38＝r39＝10kω，电容c3＝10nf；vcc＝15，vdd＝
‑
15v。
27.本发明的工作原理为：
28.该马匹理疗电路的混沌特性非常复杂，可适用于马匹运动与休息两种状态，当然为部分非线性控制理论提供相关的模型。所涉及的无量纲数学模型如下：
[0029][0030]
式(1)中，x,y,z为状态变量，a,b，c为方程的参数。系统(1)即一种状态可切换的三维三次马匹理疗电路，此时本发明专利的振荡电路的方程为：
[0031][0032]
本发明专利所涉及的电路由第一、第二、第三通道的电路组成，第一、第二、第三通道的电路分时实现了式(2)中的第一、第二、第三函数。模拟乘法器使用ad633时，电路的输出波形图见图2、图3、图4，电路输出的相图见图5、图6、图7，图上放映出了一种具有线平衡点可控的三维电路的混沌特性，丰富了混沌的类型。本电路初始值可实现对输出信号类型(周期与混沌)的控制，初始值电路可采用开关切换实现。