阵发混沌和阵发同步:噪声在周期信号控制时空混沌中的作用及机制

当外加适当频率和强度的周期信号时,一维等离子体驱动耗散非线性漂移波方程中的时空混沌态能够被成功控制到空间有规的层流态;通过在驱动波坐标系中将系统变换成一组在周期势中运动的耦合振子(模式),模式之间的广义相同步被认为是控制的机制之一.本文的研究则发现,足够强的外加噪声可以使控制后空间有规的系统出现时空混沌的阵发;.在逐渐增大噪声强度时,层流态被越来越多阵发的时空混沌运动打断,直至最后都变成了无规运动;.而在时空混沌的阵发阶段,相位滑移导致模式之间的广义相同步也失去了.     

混沌信号驱动实现螺旋波和时空混沌抑制

首次提出采用Logistic映射的混沌信号抑制螺旋波．应用该方案对2个模型包括Fitzhugh—Nagumo和Panfilov系统进行了研究．数值计算结果表明：在无噪声下，微弱的混沌信号驱动可以很快控制系统到达均匀稳定态在时空噪声下，可以观测到螺旋波的破裂和丰富的斑图．该结果不同于噪声驱动下的螺旋波动态行为、     

高斯白噪声对强湍的作用及其机制研究

在特定的参数区域,等离子体中的驱动非线性漂移波方程将会演化到具有时空混沌特征的强湍流态;这一转变是由吸引子激变引起的.本文研究了高斯白噪声对强湍态的作用.研究发现,高斯白噪声可以改变系统向强湍转变的时间,噪声强度越大时,系统向强湍的转变越早,其机制是噪声导致了激变提前发生.     

在外加周期信号控制时空混沌中不动点性质的变化

以一维驱动非线性漂移波方程为模型,研究了利用外加周期信号成功地将时空混沌态控制到空间有规态时,系统不动点性质的改变及其与相同步之间的关系.研究发现,控制前时空混沌态中嵌入的鞍点,在施加控制信号后表现出不稳定焦点的行为.不动点性质的这种改变是引起非完美相同步向完美相同步的转变和时空混沌得以控制的内在机制.     

局域速率反馈方法同步时空混沌

在一维的复Ginzburg-Landau方程(CGLE)系统中,提出了时空混沌同步的一种广义反馈方法,称为变量速率反馈方法。研究了利用单个速率反馈信号同步时空混沌的可能性。研究结果表明,选取较大的偏流强度和反馈强度可以使响应系统与驱动系统之间获得较好的混沌同步,并通过数值计算确定出同步参数空间。     

随机非对称耦合控制螺旋波和时空混沌

通过引入随机非对称耦合方法对螺旋波和时空混沌进行控制,数值模拟结果表明:在选择适当的控制参数下,螺旋波和时空混沌能被控制并最终达到稳定的靶波态,实现了对螺旋波和时空混沌的有效控制,在一定的耦合强度c和随机耦合概率p下,两个不同的系统之间存在相同步和完全同步现象,通过计算瞬时平均相位差△φ和泊松系数γ进一步验证了这一现象...     

间歇线性反馈抑制螺旋波和时空混沌

采用间歇线性反馈的方法研究了一类激发介质中螺旋波和时空混沌的抑制问题．采用系统的采样变量与Logistic混沌信号来驱动系统．数值计算表明：选择恰当的采样周期，在非常小的反馈增益和无噪声下，大约50～80个时间单位后就可以消除Fitzhugh-Nagumo和Panfilov模型所对应的稳定旋转的螺旋波和时空混沌，系统达到稳定均匀态（0，0）．在时空噪声下，稳定旋转的螺旋波变得膨胀稀疏，可观测到螺旋波破裂和新的斑图．     

用外加周期信号控制时空混沌中的相同步

以一维驱动非线性漂移波方程为模型,研究了利用外加周期信号成功地对时空混沌进行非反馈控制过程中的相同步.在驱动波坐标系中,系统可以被变换成一组在周期势中运动的耦合振子(模式),这些模式通过相同步被控制信号逐一控制.研究发现,内部模式对外加周期信号的响应方式有2种;一些模式表现出锁频,另一些模式则观察到了一种特殊的无锁频的相同步.     

用驱动嵌入参数法实现混沌系统的追踪控制研究

采用驱动嵌入参数间断渐变的控制方法，有效实施混沌系统时空行为的追踪控制研究。数值研究结果表明，驱动信号强度的调谐诱发混沌系统运动行为的序列演变特征。获得了受控时空混沌的各类数值模拟结果。     

随机噪声对混沌系统复杂度的影响

将不同强度的随机噪声叠加在混沌系统所产生的非线性时间序列上,计算在噪声叠加前后时间序列的复杂度指标,并对计算结果进行对比.实验与计算结果表明:序列复杂度随着随机噪声强度的增加而增大,混沌系统的随机性增强;而当噪声强度过大时,原系统将丢失其非线性动力学特性而转变成随机性系统特征.     

一种基于时空延迟反馈的时空混沌控制方法

研究耦合映象格子中的时空混沌控制问题。根据信号的自关联度与随机度之间的关系,提出了通过时空延迟反馈控制耦合单峰格子中时空混沌行为的方法,获得了很好的控制结果。这一控制方法不需要获取时空混沌系统中不稳定周期轨道的任何信息,控制参数的选择与被控的时空混沌系统的参数和方程无关。     

可激发介质时空混沌的同步控制法

本文提出了一种利用单向耦合的方法来实现两个处于时空混沌状态的可激发系统的完全同步.数值模拟结果表明,只要选取适当的耦合强度便能实现完全同步.于是我们在此基础上,实现了对可激发介质时空混沌的稳定控制.     

可激发介质时空混沌的同步控制法

本文提出了一种利用单向耦合的方法来实现两个处于时空混沌状态的可激发系统的完全同步．数值模拟结果表明，只要选取适当的耦合强度便能实现完全同步．于是我们在此基础上。实现了对可激发介质时空混沌的稳定控制．     

用晶格Boltzmann方法研究激发介质中时空混沌的产生与控制

采用晶格Boltzmann方法,通过计算机数值模拟,研究激发介质中时空混沌的产生与控制。结果发现激发介质螺旋波的失稳属于多普勒失稳;螺旋波破碎成时空混沌前出现波头螺旋式运动;处于时空混沌态的系统各个位置具有相同的振幅谱;适当频率的正弦振荡信号可有效地控制时空混沌态。     

外场调制控制环形腔光折变振荡器的时空混沌

利用均匀外场调制控制非对称耦合环形腔光折变振荡器的时空混沌, 并考察非对称耦合条件下环形腔光折变振荡器的二维时空动力学演化行为及其时空混沌特性. 结果表明： 随着调制强度的增加, 经过倍周期倒分岔, 环形腔光折变振荡器由时空混沌态转化为周期4、 周期2, 进而达到周期1; 将环形腔激光器输出的混沌激光作为调制信号, 通过调整环形腔激光器的增益系数, 可将环形腔光折变振荡器控制到周期4和周期2.     

一个具有三势能井振子的对称破缺现象及混沌控制

研究一个具有三势能井的非对称振子,由Melnikov方法和数值模拟结果研究表明,由于非对称扰动的影响,振子的对称性被打破;通过添加一个时变的控制项可以使得发生混沌现象的区域减小,从而实现对系统混沌现象的控制和抑制.