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.     

耗散系统中序形成的动力学模型

在经典动力学的框架内,序形成现象可以视为系统时间演化过程中约束的组织.从这一观点出发,提出了耗散系统中序形成的动力学模型.首先,对于既没有拉格朗日量也没有哈密顿量的耗散系统,推导了序形成的一般公式,其次,为了说明,借几个具有有限自由度的简单模型来阐述.最后,作为上述一般形式特殊情况一具有哈密顿量的动力学系统被讨论.     

一类非线性动力系统的混沌研究

对一类具有扰动作用的平面Hamilton动力系统进行了研究,讨论了该系统的异宿轨道和同宿轨道,并以实例给出系统发生混沌的临界条件·通过对含有二次和三次非线性项的具有扰动作用的平面Hamilton动力系统的研究,得出该系统在参数不同情况下的异宿轨道和同宿轨道及其产生的条件,最后利用Melnikov函数法以实例说明上述Hamilton动力系统发生混沌的临界条件·     

变参数动力系统的扩张性

通常情况下,人们所关心的经典动力系统是由某个唯一映射迭代所产生的,随着混沌理论的的发展,映射迭代的唯一性在2006年被田传俊和陈关荣发表的一篇关于度量空间中一列连续自映射序列混沌性的文章打破,该文章提出变参数动力系统的概念,给出了周期点、混合性、回复性、传递性、扩张性等概念,但没有进行详细的深讨。笔者在此基础上来研究变参数动力系统的扩张性并提出了s次齐次迭代系统的思想,从而进一步拓展了离散动力系统的研究范围。主要将扩张性在固定参数动力系统中的拓扑共轭不变性推广到变参数动力系统中,给出了s次齐次迭代的概念和扩张性蕴含有限个不动点的结论,并说明了扩张性与生成子的存在性等价。     

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。     

完备度量空间中离散动力系统的混沌(英文)

考虑度量空间中离散动力系统的混沌,改进了两条现有判据,证明了当一个系统有正则退化snap backrepeller时拓扑共轭于符号动力系统.     

A quantum Newton's cradle

It is a fundamental assumption of statistical mechanics that a closed system with many degrees of freedom ergodically samples all equal energy points in phase space. To understand the limits of this assumption, it is important to find and study systems that are not ergodic, and thus do not reach thermal equilibrium. A few complex systems have been proposed that are expected not to thermalize because their dynamics are integrable. Some nearly integrable systems of many particles have been studied numerically, and shown not to ergodically sample phase space. However, there has been no experimental demonstration of such a system with many degrees of freedom that does not approach thermal equilibrium. Here we report the preparation of out-of-equilibrium arrays of trapped one-dimensional (1D) Bose gases, each containing from 40 to 250 (87)Rb atoms, which do not noticeably equilibrate even after thousands of collisions. Our results are probably explainable by the well-known fact that a homogeneous 1D Bose gas with point-like collisional interactions is integrable. Until now, however, the time evolution of out-of-equilibrium 1D Bose gases has been a theoretically unsettled issue, as practical factors such as harmonic trapping and imperfectly point-like interactions may compromise integrability. The absence of damping in 1D Bose gases may lead to potential applications in force sensing and atom interferometry.     

几乎周期点稠密系统的研究

动力系统是紧致度量空间上的连续自映射。在动力系统理论中,全部重要的动力性态完全集中在它的测度中心上,研究极小性也就变为必然。极小性是从拓扑学的角度描述系统的不可分解性。因此,几乎周期性也是动力系统中一个非常重要的研究课题。而以下的研究正是从具有几乎周期性与稠密性这样的集合出发,构造了几乎周期点稠密系统。运用拓扑传递性与稠密性研究了几乎周期点稠密系统与Li-Yorke混沌的关系,以及几乎周期点稠密系统所具有的拓扑遍历性。这样建立起了几乎周期点稠密系统与拓扑遍历性的联系,对进一步了解几乎周期点稠密系统测度中心的性质有一定的启示作用。     

基于时空二维混沌序列的变参数混沌加密算法

提出一种基于时空二维混沌序列的可变参数混沌加密体制. 首先采用单向耦合映象格子模型产生时空混沌二值序列, 并对序列进行各项性能分析, 证明混沌序列具有良好的伪随机性. 其次, 采用一种新的变参数混沌加密算法, 将生成的时空混沌二值序列作为原始密钥, 并通过随机改变混沌加密系统的初始参数、 迭代次数及系统参数, 实现了变参数的加密过程. 实验结果表明, 该混沌加密系统中参数的随机变化, 增 加了混沌序列的复杂度和长周期性, 具有加密速度快、 安全性高的优点.     

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.     

—种基于Baker映射与时空混沌的图像加密算法

分析了Baker映射在图像加密中的局限性,在此基础上提出改进措施,即基于比特位的图像分块与置乱方法.将此改进方法与时空混沌相结合,提出了一种新的图像加密算法.在该算法中,时空混沌的状态值用于确定图像的分块规则和改变明文比特的值.利用密文反馈模型,确定时空混沌的迭代次数,动态生成时空混沌的状态序列,并通过时空混沌系统的迭代,扩大密文反馈的影响.因此,算法具有很好的混淆与扩散特性.仿真实验和对比分析均验证了该算法具有良好的安全性和应用前景.     

特殊系统的混沌轨道引导控制

混沌控制的研究和发展 ,使非线性科学理论在实际应用中出现了巨大的突破 无论是根据实际问题的需要抑制混沌 ,还是利用混沌的特性获得新的动力学途径 ,混沌使动力学的应用呈现出多样性 由于混沌轨道的遍历性 ,使人们能够利用这种遍历性对动力系统进行有选择的利用 利用混沌控制的思想 ,笔者提出了混沌轨道之间引导控制的概念 ,通过Melnikov函数讨论了平面Hamilton系统的轨道控制项满足的条件 文中就一类特殊动力系统具体讨论了轨道引导控制实现及数值模拟     

连结子结构在非线性动力学分析中的应用

提出一种由线性连接元和非线性连接元组成的连接子结构,并将这种连接子结构用于自由界面的模态综合技术,利用非线性振动理论的平均方法,求得经模态综合法降维后系统方程的近似解析解,从而将具有连接了结构的自由界面的模态综合技术推广应用到具有局部非线性的复杂结构系统的动力分析,为利用非线性振动理论的平均方法及动力系统理论进一步研究高维非线性动力学系统的振动特性,分岔及混沌行为建立了新的途径,算例表明,该方法具有足够的精度。     

混沌动力系统Hausdorff周期律和概率周期律的关系定理

在综合分析混沌动力系统概率测度渐进独立性和周期性的基础上，提出了混沌动力系统Hausdorff周期律和概率周期律的关系定理。该定理成功地跨越了确定性现象和随机现象间的鸿沟，揭示了Hausdorff周期律和概率周期律间的依存关系，它表明混沌动力系统的Hausdorff周期律是其概率周期律的一种表象。这一发现不仅清楚地解释了混沌动力系统Hausdorff周期律的非退化机理，而且对揭开混沌现象的本质至关重要。     

Control uncertain continuous－time chaotic dynamical system

The new chaos control method presented in this paper is useful for taking advantage of chaos.Based on sliding mode control theory, this paper provides a switching manifold controlling strategy of chaoticsystem, and also gives a kind of adaptive parameters estimated method to estimate the unknown systems‘ pa-rameters by which chaotic dynamical system can be synchronized. Taking the Lorenz system as example, and with the help of this controlling strategy, we can synchronize chaotic systems with unknown parameters and different initial conditions.     

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。     

不连续三状态反馈实现n维线性系统混沌反控制

为拓展混沌控制与混沌同步在保密通信等领域方面的应用,通过对一类n维不稳定线性系统添加非连续状态反馈控制项, 实现了不连续三状态线性反馈系统混沌反控制, 并对这一类高维耦合混沌系统的动力学性质进行了理论分析, 给出了定理和证明. 然后分别给出了具有特殊形式的系统和一般系统的例子,计算机数值模拟及计算Lyapunov指数验证这样构造的高维系统确实存在混沌.     

An adaptive strategy for controlling chaotic system

This paper presents an adaptive strategy for controlling chaotic systems. By employing the phase space reconstruction technique in nonlinear dynamical systems theory, the proposed strategy transforms the nonlinear system into canonical form, and employs a nonlinear observer to estimate the uncertainties and disturbances of the nonlinear system, and then establishes a state-error-like feedback law. The developed control scheme allows chaos control in spite of modeling errors and parametric variations. The effectiveness of the proposed approach has been demonstrated through its applications to two well-known chaotic systems : Duffing oscillator and Rǒssler chaos.