惠普憶阻控制器與自旋憶阻存儲器的研究.pdf

1、由于密集光刻成本的增加與晶體管尺寸難于繼續(xù)縮小，以晶體管為基礎(chǔ)的電子技術(shù)遭遇了發(fā)展瓶頸，導致智能計算機的發(fā)展一直停滯不前。而憶阻器的提出為智能計算機的發(fā)展提供了新活力，它是一種阻值變化依賴于通過它的電荷量或磁通量的新型電子器件，在此基礎(chǔ)上改進的電子自旋憶阻器阻值的變化還與通過的電流密度有關(guān)，它們在非易失性存儲器和智能控制等應用中具有獨特優(yōu)勢。用憶阻器替代晶體管不僅可以延續(xù)摩爾定律，而且有望做成即開型電腦，推動計算機技術(shù)的發(fā)展。PID控制

2、器問世至今已有近70多年歷史，因其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠而成為最常用的工業(yè)控制器。然而，傳統(tǒng)PID控制器中參數(shù)不易調(diào)節(jié)，且一旦參數(shù)確定，在整個控制過程中不能再改變。進一步，隨著工業(yè)的發(fā)展，控制對象的復雜程度不斷加深，比如對于滯后的、時變的、非線性的復雜系統(tǒng)的控制，由于其參數(shù)未知或變化緩慢，有延時或干擾，無法建立較為精確的數(shù)學模型，這使得傳統(tǒng)PID控制的局限性逐漸顯露出來，亟需與其它技術(shù)相結(jié)合。
　　首先，本文在研究傳統(tǒng)單神經(jīng)

3、元和神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制器的基礎(chǔ)上，，引入具有類似于人腦突觸行為的憶阻器實現(xiàn)新型的權(quán)值更新機制，提出了憶阻單神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制器模型。在理論推導的基礎(chǔ)上，進行了編程仿真和Simulink建模。其次，深入研究了傳統(tǒng)模糊PID控制器與憶阻交叉陣列理論，將模糊算法存儲于憶阻交叉陣列中，并與PID控制器結(jié)合，構(gòu)建了憶阻交叉陣列模糊PID控制器，用MATLAB對所提出的方案進行了數(shù)值仿真。最后，介紹了自旋憶阻器的物理模型，工作原理和數(shù)學模型