Qi型统-超混沌系统的特性分析与实现

参照Qi型混沌系统的构建模式,利用拓展系统维数和线性反馈的方法,构建Qi型统一超混沌系统,通过分析系统平衡点的性质、Lyapunov指数谱、分岔图和分形维数等动力学特性,确定了系统参数的变化范围,数值分析表明随着系统参数的变化,Qi型统一超混沌系统包含3个子系统(广义超混沌Lorenz系统、超混沌L(u)系统和广义超混沌Chen系统).与现有的超混沌系统比较,Qi型统一超混沌系统具有更大的最大Lyapunov指数.用数字信号处理( DSP)芯片对几个典型的Qi型统一超混沌系统进行硬件实现,     

弹球系统的轨迹中点图

建立了弹球系统的轨迹中点图。通过对多种弹球系统模型的分析发现,离散点型的轨迹中点图对应着弹球系统的周期行为,线型的轨迹中点图对应着系统的准周期行为,而由大量弥散点组成的轨迹中点图则对应着系统的混沌行为。研究表明,轨迹中点图能够简便而有效地描述弹球系统的动力学行为。     

离散脉冲系统稳定性分析及在混沌同步中应用

提出了离散脉冲系统模型,通过分析离散脉冲系统的稳定性,得到了一类拟线性离散脉冲系统全局渐近稳定的充分条件;由此为Lur’e型离散混沌系统的同步提出了一种新的同步方法——离散脉冲同步方法。实现了这类Lur’e型混沌系统的全局同步．以Henon映射混沌系统为例,对所得结论加以验证与仿真实验．     

一种Lorenz型系统的特性分析及数值仿真

本文通过数值计算,理论推导分析了Lorenz混沌系统的基本动力学特性,并通过数值仿真、相图等研究了这个系统的混沌行为。然后,提出一个新系统,并研究该系统在混沌控制理论中的运用,运用线性反馈同步控制方法,通过对控制方法的数值计算以及仿真实现对该Lorenz型系统的有效控制。     

Twyman－Green型电光双稳系统的非稳边界、混沌区窗口及输出振荡

通过线性稳定性分析和数值模拟计算，系统地确定了一个Ｔｗｙｍａｎ－Ｇｒｅｅｎ型延时反馈电光双稳系统输出振荡的非稳和混沌边界．采用李亚普诺夫指数分析的方法，找出了混沌区内的周期窗口，并讨论了周期窗口内的一些输出振荡特性．     

Duffing系统的同步控制方法

给出了一种Duffing系统的混沌同步控制方法。通过引入待定的控制项,将驱动系统和响应系统的混沌同步问题转化为讨论与其对应的线性系统的0解渐近稳定性问题,然后根据线性系统控制理论确定控制项,以实现两混沌系统的同步,最后用Mathematica软件进行了数值仿真,理论分析和仿真结果都表明了该方法的有效性。     

共轭洛仑兹型混沌系统的同步控制方法

以共轭洛仑兹型系统为基础提出一种改进的同步控制方法,应用该方法,给出共轭洛仑兹型系统同步的一组充分条件及共轭洛仑兹型系统与洛仑兹型系统的异结构同步的数学模型,并用数值模拟来验证理论的正确性和有效性.数值模拟结果表明,状态变量的控制参数值越大,对应的状态变量同步所需时间越短;当控制参数的最小值增大时,系统同步时间就减短;当3个控制参数取相同值时,可以通过控制该参数值控制系统同步时间.     

一类混沌系统的同步控制方法

给出了一种实现混沌同步的控制方法,通过引入待定的控制项,将两系统的混沌同步问题转化为与其对应的线性系统的零解渐近稳定性问题,然后根据线性系统控制理论确定控制项,以实现两混沌系统的同步.采用上述同步方法,对两个全同的吕系统进行了讨论,讨论其复杂的混沌同步行为,用Mathematica软件进行仿真实验,理论分析和数值仿真结...     

二次型最优控制器对噪声干扰下混沌系统的控制

将二次型最优控制方法用于混沌控制,根据噪声干扰下的系统方程构造出二次型最优控制器,并将其用于具有量测噪声和输入噪声干扰下的Rossler混沌系统和Lorenz混沌系统的控制．改变控制矩阵,即改变控制器的作用范围,可以将混沌系统稳定到固有的平衡点或者新的平衡点上．仿真结果证实了该方法的有效性．     

Bragg型声光双稳系统的混沌行为研究

通过建立Ｂｒａｇｇ型声光双稳系统的动态方程，得到方程各变量以及参数的表达式，对动态方程进行模拟数值计算，求出了分岔图以及奇怪吸引子，结果对声光双稳系统的混沌实验研究有一定的指导意义．     

裂纹转子系统响应的阵发性混沌与时域分叉现象

建立了考虑摆振的Jeffcott裂纹转子、双盘悬臂裂纹转子和支承在挤压油膜阻尼器上的裂纹转子的动力学模型,分析了这3种裂纹转子系统响应的阵发性混沌与时域分叉现象.结果表明:这3种模型中均出现了明显的阵发性混沌现象,且不仅存在着对应各种系统参数变化而产生的分叉与混沌行为,也存在着对应于时变参数而发生的时域分叉与混沌行为;转子系统的阵发性混沌是响应随时变参数的变化进入与退出混沌的行为,进入与退出的方式和时刻都具有随机性的特点;系统响应通向阵发性混沌的道路有通过拟周期响应,也有通过周期响应进入,且响应在进入阵发性混沌区前一般都有幅值增大的现象;裂纹转子的阵发性混沌中存在着倍周期分叉现象,并且有周期3窗口出现.     

一类非Shil’nikov型四维超混沌系统的最终有界

针对3D Lorenz型系统,提出了具有唯一平衡点或两个平衡点的四维超混沌系统,在两种不同平衡点情形下可分别发现超混沌吸引子。通过构造恰当的Lyapunov函数严格证明同宿轨与异宿轨的不存在性,表明此系统的超混沌是非Shil'nikov意义下的混沌;进一步将Lyapunov函数和优化方法有机结合证明超混沌吸引子的最终有界性,并数值模拟验证超混沌吸引子的最终有界;运用相图、Lyapunov指数谱、分岔图和Poincaré映射分析系统随参数变化的复杂动力学。     

统一超混沌系统的构建与电路实现

针对统一混沌系统对应的超混沌系统实现问题,利用增加系统维数和线性反馈的方法,以统一混沌系统为基础,构建了一类四维自治统一超混沌系统。对系统平衡点的特性进行分析并计算了系统的分形维数,根据系统的Lyapunov指数谱和分岔图分析系统的变化范围。随着系统的变化,统一超混沌系统包含了3个子系统:广义超混沌Lorenz系统、超混沌Lu¨系统和广义超混沌Chen系统。与现有的超混沌系统比较,新的统一超混沌系统具有更大的最大Lyapunov指数。用数字信号处理(DSP)芯片对几个典型的统一超混沌系统进行硬件实现,并验证了超混沌奇异吸引子的存在。     

具有唯一平衡点的四维超混沌Lü like系统的研究

基于三维Lü混沌系统,利用反馈控制技术,提出了一个具有5个参数和3个非线性项的新四维自治超混沌系统,并研究该系统的动力学性质;所得新系统具有唯一平衡点,讨论了对应平衡点的稳定性,同时严格证明了Hopf分岔的局部动力学行为;进一步通过分岔图、Lyapunov指数及Poincaré映射等数值分析,验证了系统的超混沌吸引子、混沌吸引子及周期吸引子的存在性。     

振幅耦合系统的混沌相同步

定义了动力系统间的复频率序参数,并用该量化指标研究了振幅耦合系统的混沌相同步。对系统作柱坐标变换,并使其振幅线性耦合,通过计算系统的平均频率、复频率序参数,研究了相同步和复频率序参数的对应关系。结果表明,随着耦合强度的增加,耦合系统的混沌相同步与复频率序参数之间有确定的对应关系,这说明复频率序参数作为衡量混沌相同步的一个量化指标是有效的。     

一类三维系统的分支分析

为了丰富三维混沌系统的定性与分支理论,以具有三重零奇异平衡点的二次截断规范型系统为研究对象,研究了此系统在不同参数条件下的平衡点的存在性及其附近的稳定性与分支问题。使用数学分析的方法讨论了在不同参数条件下,平衡点所对应的特征方程实根的存在性,从而得到平衡点处丰富的局部流形情况,引出系统可能会产生的分支情形。利用卡尔丹诺公式仔细分析了平衡点为鞍焦点的参数条件,分析了产生一维Hopf分支的参数条件,通过计算得到超临界Hopf分支与亚临界Hopf分支的前提条件,结果表明系统具有丰富的稳定性与分支情况,可为以后证明产生连接鞍焦点的同宿环或异宿环的存在性和产生Silnikov型混沌证明提供理论前提。研究方法可推广到对其他高维非线性系统的研究。     

Henon系统吸引子结构和混沌控制

运用数值的方法,研究了Henon系统在流形的混沌吸引子结构.通过Henon系统分岔图及其对应的最大Lyapunov指数谱,揭示了Henon系统通向混沌的途径.通过数值运算,得到了Henon系统的不稳定的周期1和不稳定周期2轨道.最后,通过非线性反馈控制方法对系统进行了控制.     

Henon系统的混沌控制研究

运用数值仿真的方法,研究了三种控制Henon系统系统混沌的方法,并比较了这三种方法的适应性和控制效果。通过Henon系统在混沌状态下的吸引子、吸引盆、分岔图及其对应的最大Lyapunov指数谱,揭示了Henon系统系统通向混沌的途径。利用数值运算,得到系统的不稳定的周期1和不稳定周期2轨道。通过非线性反馈控制方法、间歇反馈方法和压缩相空间控制法,对系统进行了控制。结果表明,这3种控制方法都可以有效地将Henon系统的混沌状态控制到稳定的周期轨道。     

一个切换Lorenz混沌系统的特性分析

为使混沌系统更好地应用于工程实践,通过构造由2个子系统组成的切换Lorenz型混沌系统,分析子混沌系统和自动切换混沌系统的Lyapunov指数谱和分岔图,利用拓扑马蹄引理从理论上证明了切换混沌系统吸引子的存在性,基于模拟电路和数字电路2种实验手段实现了混沌系统,分析结果表明,在相同参数下,切换系统具有与子系统的不同的动力学特性,切换系统比子系统具有更大的混沌参数区间.实验结果与仿真结果完全一致,在理论和实验两方面证明了切换混沌系统的存在性.     

一种多涡卷蔡氏系统的混沌机理研究

通过修改蔡氏系统的非线性函数得到一种能产生多涡卷的变形蔡氏系统.分析了它的一些动力学特性,如分岔图和李氏指数.证明了系统的控制参数r在一个混沌区域变化时,其对应的Jacobin矩阵在平衡点的特征值都满足Shilnikov不等式.求解了混沌系统的Hopf分岔值并给出了相应证明.