振动落砂机系统的拟周期碰撞设计

首先建立了落砂机系统周期运动的Poincaré映射,考虑到在设计过程中经典的Neimark-Sacker分岔临界准则需要直接计算特征值带来的局限性,利用不直接依赖于特征值计算的显式临界准则,获得了系统发生Neimark-Sacker分岔的两参数区域图,所获得的参数区域图有助于主动设计系统的拟周期碰撞运动.然后应用中心流形-正则形方法进一步分析了拟周期碰撞运动的稳定性.最后数值仿真表明在选定的系统参数处能产生稳定的拟周期碰撞运动.     

Hénon映射的Hopf分岔分析及PSpice电路模拟

以3阶Hénon映射作为研究对象,应用一类分岔临界准则和投影法分别分析了Hénon映射的Hopf分岔临界值和分岔解的稳定性.并以此数学模型为依据,设计了Hénon电路,基于OrCAD/PSpice建立了相关仿真模块,成功地对Hénon映射的Hopf分岔现象进行了电路模拟.模拟结果表明:该方法可以作为研究非线性动力学现象的一种有效手段,可以有效而直观地对非线性动力学进行研究和分析.     

带有粘性阻尼摆的自参数振动系统混沌研究

对一类带有粘性阻尼摆的自参数振动系统的复杂动力学行为进行研究．根据系统运动的拉格朗日方程和牛顿第二定律,建立了系统的动力学方程,借助Poincaré截面和分岔图研究了系统的混沌行为,通过数值仿真得到其相图、Poincaré映射图、分岔图和Lyapunov指数谱,进而证明了该模型是混沌数学模型;对该系统弹簧振子刚度的增加,可导致该系统产生新的混沌区域．     

新四维超混沌系统的复杂动力学研究

本文基于三维Lorenz-like混沌系统,设计线性反馈控制器,提出了一个仅有2个二次非线性项的新四维超混沌系统。此系统具有简单的代数结构,但却展现复杂的动力学行为,并理论证明它与超混沌Li系统是不等价的。为了研究系统的复杂动力学,本文详细探讨了系统在双曲和非双曲平衡点时的稳定性,且严格分析Hopf分岔,获得Hopf分岔所产生周期轨的近似表达式和稳定性。进一步借助现代数学软件进行数值仿真,得到系统的Lyapunov指数谱、Poincaré映射和分岔图,验证系统超混沌吸引子的存在性。     

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。     

含一个绝对值项的新三维混沌系统

通过增加绝对值项,构造了一种新的三维混沌系统,对其动力学特性进行了研究.借助于混沌理论和数值仿真,分析了系统的平衡点性质、Lyapunov维数、Poincaré截面、最大Lyapunov指数谱、分岔图等.结果表明:所提出的三维自治系统具有分数维、多个不稳定的平衡点以及层次结构的Poincaré映射,在较广的参数范围内呈现出混沌特性;系统可以产生四翼混沌吸引子,具有复杂的动力学特性.     

双侧不同约束碰振系统的周期运动转迁规律

针对一类含不同约束的单自由度碰撞振动系统,建立了系统的Poincaré映射,进而推导出映射的雅可比矩阵.在多参数协同仿真方法的基础上,结合胞映射法研究了系统在间隙(b1,b2)参数平面内各类周期运动分布及共存的特点,总结了相邻周期运动之间的转迁规律.系统相邻周期运动之间主要通过擦边分岔和鞍结分岔实现转迁,转迁过程不可逆...     

电磁感应下HR神经元模型的分岔分析与控制

研究电磁辐射下神经元的放电活动,对神经元相关的病变、控制和治疗具有极大的应用价值。基于理论分析与数值仿真方法,主要研究磁通HR神经元模型的分岔结构及其实现亚临界Hopf分岔稳定性控制。通过数值模拟发现该系统在双参数区域存在加周期1分岔、倍周期分岔与混沌交替现象。此外通过理论分析外界刺激电流的变化下系统平衡点的分布与稳定性,得出该系统存在超(亚)临界Hopf分岔点,并且在亚临界Hopf分岔点附近存在隐藏极限环吸引子。通过运用Washout控制器实现亚临界Hopf分岔稳定性控制,由此消除了隐藏放电现象,从而有助于揭示和理解神经元隐藏放电的产生和转变的内在机制。     

机械碰撞振动系统分岔与混沌的参数演化

建立了单自由度碰撞振动机械的通用动力学模型,利用四阶龙格-库塔法求解系统响应,得到了其运动规律,利用相图、Poincaré截面映射图和分岔图等非线性动力学分析方法及数值仿真,研究了碰撞间隙、阻尼、刚度、激振频率等参数对系统运动出现的分岔和混沌现象的影响.通过对系统周期运动和分岔混沌演变临界点的设计参数研究,为含间隙的机械碰撞振动系统的参数设计提供了理论依据.     

直线筛分机系统的非线性响应分析

针对一种三自由度垂向振动模型,建立简谐激励作用下的微分方程,用半解析法推导出系统的全响应及Poincaré映射在不动点处的线性化矩阵。基于六维Poincaré映射法和Floquet理论对模型周期响应的稳定性和系统在不同频率段的动力学形态进行探索。仿真结果显示:该系统在特定参数下存在Flip分岔、Neimark-Sacker分岔、环面倍化分岔与Hopf-Hopf分岔之间共存、跳跃,最终进入混沌状态的道路。研究该系统有利于提高筛分机的筛分效率。     

细长刚体块系统中的混沌现象及其Lyapunov指数谱计算

本文根据细长刚体块系统的特征推广了一类结合局部映射和Poincaré映射计算系统Lyapunov指数谱的方法.通过数值模拟,本文找到了该系统在外部周期激励下通过异宿分岔产生的混沌轨道,并利用推广的Lyapunov指数谱计算方法进行了验证.     

Morris-Lecar 模型双参数分岔分析

Morris-Lecar(M-L)模型是一个重要的神经元模型.当适当调整参数时,M-L模型展示出许多复杂的动力学行为.文章针对M-L模型,利用双参数分岔分析并结合数值仿真的方法,研究了双参数平面上神经元电活动的存在区域及神经元电活动之间的转迁机制,实现了用同一个神经元模型模拟四种单参数分岔(超临界Hopf分岔、亚临界Hopf分岔、不变环上的鞍-结分岔和鞍同宿轨分岔)行为之间的转迁.同时,还考虑了在双参数分岔点附近极限环的幅值和共存区间的大小问题,为进一步研究分岔点附近的随机动力学机制提供了理论基础.     

Brusselator系统的Hopf分岔

本文主要研究Brusselator系统的动力行为.首先,分析了系统产生Hopf分岔的原因,然后详细讨论了Brusselator系统平衡点的稳定性,并且证明了Brusselator系统当临界平衡点失稳时会产生超临界Hopf分岔,即从平衡点处分岔出稳定的极限环,进而得到了Brusselator系统出现Hopf分岔所需的参数条件;最后,数值模拟的结果显示了与理论分析的一致性.     

一类时滞单模激光系统的Hopf分岔与混沌

讨论一类时滞单模激光系统的动力学性质.通过应用频域上时滞微分方程的Hopf分岔理论,得到系统在临界时滞处出现Hopf分岔,当时滞较大时,系统从Hopf分岔走向混沌.最后,通过数值模拟验证了所得的结论.     

Hénon映射的Hopf分岔分析及PSpice电路模拟

以3阶Hénon映射作为研究对象，应用一类分岔临界准则和投影法分别分析了Hénon映射的Hopf分岔临界值和分岔解的稳定性．并以此数学模型为依据，设计了Hénon电路，基于OrCAD／PSpice建立了相关仿真模块，成功地对Hénon映射的Hopf分岔现象进行了电路模拟．模拟结果表明：该方法可以作为研究非线性动力学现象的一种有效手段，可以有效而直观地对非线性动力学进行研究和分析．     

三维分片光滑Filippov-型方程Hopf分支周期解的数值计算

给出了三维分片光滑Filippov-型方程广义Hopf分支周期解的数值计算方法,通过在每个光滑区域内构造Poincaré映射,再计算复合的Poincaré映射的不动点得到了相应的广义Hopf分支周期解,并给出了数值算例.结果表明,算法是有效的.     

一个新混沌系统的混沌分析及混沌控制

研究了一种新混沌系统的基本动力学行为及混沌控制的问题,给出了相图、功率谱、Poincaré映射以及Lyapunov指数,基于Lyapunov指数谱和全局分岔图分析了系统参数对新系统的影响,最后运用线性反馈法对新混沌系统进行控制,将其控制到周期轨道上,并给出了数值仿真结果证实了所设计的线性反馈控制器的有效性.     

非线性切换系统的振荡行为及其Lyapunov指数计算

讨论了2组不同系数下的Chen系统经过周期切换生成的一类三维非线性切换系统的动力学行为及其演化过程.由平衡点的局部分岔行为分析,得到子系统不同分岔,如Fold分岔、Hopf分岔的临界条件和相关稳态解.两子系统的不同稳态解之间,如焦点与焦点、焦点与极限环之间,通过周期切换,呈现出丰富的振荡行为.随系统参数变化,切换系统会出现非光滑分岔,导致诸如混沌等复杂的非线性现象.利用Poincaré映射分析方法,计算了周期切换系统的Lyapunov指数.通过与相应的分岔图比对,验证了算法的有效性.以Lyapunov指数为判据,可以有效揭示此类混杂系统由倍周期分岔通向混沌的道路.     

eHR神经元模型分岔分析与隐藏放电控制

以eHR模型为研究对象,利用非线性动力学理论及数值仿真方法对eHR模型的动力学特性进行了研究,并对eHR模型施加Washout滤波器以实现对该模型的隐藏放电控制.通过理论分析得出,eHR模型存在亚临界Hopf分岔点,并且在Hopf分岔点附近存在隐藏吸引子.对系统施加Washout滤波器使得系统的亚临界Hopf分岔转化为超临界Hopf分岔,由此可以消除系统的隐藏放电行为,进一步控制神经元系统的稳定区域.     

分数阶离散Lorenz系统的动力学行为

研究了一个分数阶离散Lorenz映射系统的动力学行为.首先研究了系统随不同参数变化的动力学行为，发现系统发生了周期倍分岔和Hopf分岔.然后为了进一步研究系统的动力学行为，基于数值模拟，得到了系统随参数和分数阶的阶数同时变化的三维分岔图.通过三维分岔图发现，该映射系统随着阶数的逐渐减小，动力学行为变得越来越简单，最后完全进入周期窗口；随着阶数逐渐增大，动力学行为变得越来越复杂.