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.     

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。     

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.     

开流系统的时空周期脉冲控制

提出了分别利用时间和空间的周期脉冲扰动,实现开流系统时空混沌控制的方法.通过数据模拟,其中空间周期脉冲方法能使系统稳定到预期空间周期态上;时间周期脉冲方法则能实现系统时间周期空间不动点和空间准周期的控制.若将扰动强度λ作为加入扰动后新系统的一个参量,改变λ可再现从空间不动点到时空混沌的演化过程.     

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.     

利用速率反馈方法控制时空混沌的解析研究

以空间一维的复Ginzburg-Landau方程（CGLE）为模型,提出了时空混沌控制的变量速率反馈方法,研究了利用速率反馈控制信号控制空间维数为一维的偏微分方程系统中时空混沌的可能性,并且解析地建立了利用单个信号控制时空混沌时控制参数与可控性所满足的关系,并且以此为基础提出了进一步进行数值分析的方法。     

混沌系统的变量反馈参数开关的调制控制

将开关控制信号直接输入到被控的混沌系统中，仅通过改变外部脉冲开关信号的幅度、极性、宽度等参数，实现蔡氏混沌系统的各种不稳定周期轨道的稳定控制。在此控制策略基础上，引入变量反馈与脉冲开关来共同调制系统参数，研究变量反馈参数开关的调制控制。数值模拟和电路仿真的结果表明，混沌系统的变量反馈参数开关的调制控制方法能有效地把混沌电路系统控制到系统的左右不动点和np周期轨道。该方法对其他混沌电路的参数控制有一定的参考价值。     

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...     

基于正反相同步的混沌调制

提出一种利用混沌信号进行通信的新方法,把要传送的数字脉冲信号与发送端的混沌信号相乘后送到接收端,在接收端利用混沌系统正反相同步的原理,对接收到的混沌信号进行相位识别,最后将原始的数字信号解调出来。     

外加偏高斯噪声控制时空混沌

以一维驱动非线性漂移波方程为模型,通过对驱动波坐标系中扰动波能量和傅里叶模式相位进行模拟,研究了不同强度的外加偏高斯噪声信号对时空混沌进行非反馈控制的结果.研究发现,强度较小的偏高斯噪声不能将时空混沌成功控制,而较大强度的偏高斯噪声反而能够将时空混沌抑制到一种涨落较小的振荡运动.     

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。     

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．     

在空间分立点加时间周期信号控制时空混沌

以一维非线性漂移波方程为模型,讨论了其时空混沌运动的控制,研究表明,通过在空间分立点加上自然频率的时间周期信号,可以控制时空混沌运动,这种方法较之在连续空间加周期信号的方法,在有些系统中,实验上更容易实现。     

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。     

上田振子系统的混沌及其混沌控制

研究了上田振子系统的混沌及控制方法,分析了该系统的动力学特性,给出了Poincare截面图、时间响应图及随系统单个参数变化的分岔图和Lyapunov指数图,采用反馈线性化方法来控制该系统的混沌.在不稳定平衡点数值仿真表明,设计线性反馈控制器可以将混沌控制到稳定的周期轨道.