Hopf分岔的一个数值算法

在特定条件下,用Runge-Kutta数值法求解平面自治系统标准Hopf分岔方程这一类非线性常微分方程时,出现与理论解不符合的情况。列举了几种算例下出现的这一情况,针对该问题,给出一个改进的数值算法,得到更精确的解。     

时滞反馈非线性扭振系统的稳定性与Hopf分岔研究

研究了具有Duffing-Vanderpol组合振子和时滞特性两惯量非线性扭振系统的稳定性和Hopf分岔问题。建立了两惯量非线性扭振系统的动力学方程,通过设计线性位移和速度时滞反馈控制器构造了扭振受控系统。采用多尺度法推导出极限环幅值与时滞参数之间的关系。在对系统零解稳定性分析的基础上,得出Hopf分岔产生的条件。通过数值模拟的方法研究了扭振系统Hopf分岔和极限环幅值控制问题。仿真研究表明,所设计的时滞反馈控制器既能控制极限环的幅值,也能控制Hopf分岔的产生。     

一个特殊三维混沌系统的退化Hopf分岔

研究了一个特殊的三维混沌系统的动力学行为.通过计算非双曲平衡点处的第一和第二Lyapunov系数,讨论系统发生Hopf分岔和退化Hopf分岔时极限环的稳定性,揭示两种不同类型的吸引子共存的产生机制.     

变形的Lorenz系统的Hopf分岔分析及幅值控制

对变形后的Lorenz系统进行了Hopf分岔分析,首先找出了发生Hopf分岔的平衡点,为了实现缩小Hopf分岔产生的极限环幅值的目标,以分岔分析及其控制理论为基础,应用自主设计的非线性控制器实现了Hopf分岔极限环的幅值控制,应用数值模拟验证了理论分析的正确性及幅值控制的可行性.     

一类时滞反馈非线性系统的分岔与控制

考虑含参数激励的广义Van der Pol方程的Hopf分岔与控制问题。通过设计线性位移和速度时滞反馈控制器构造了受控系统,着重研究了控制器对该类参数激励系统的1/2亚谐共振的分岔响应控制。采用多尺度法从理论上推导出时滞动力系统的分岔响应方程,并进一步得到Hopf 分岔的存在条件。通过数值模拟,验证了所设计的控制器不仅能控制极限环的幅值,也能控制Hopf 分岔的产生。     

一种统一的状态反馈方法控制HOPF分岔

提出了一种统一简单的状态反馈方法控制时间连续和时间离散系统中的Ｈｏｐｆ分岔,控制,可以通过移动已存在的Ｈｏｐｆ分岔或者产生新的Ｈｏｐｆ分岔来实现控制任务,几个典型例子的计算机模拟结果验证了这种方法而且证明了理论结果的正确性。     

时滞Lorenz-like系统的Hopf分岔研究

随动力系统学的发展,平衡点的稳定性以及Hopf分岔对于动力系统学研究愈显重要。首先研究时滞Lorenz-like系统存在平衡点的条件,在此条件下,通过分析系统在平衡点处的线性化系统特征根的分布情况,得出系统在平衡点处的稳定性;随着系统时滞参数的变化,时滞系统在平衡点处稳定性相应地会发生改变;以时滞为分岔参数,研究了时滞系统存在Hopf分岔的条件;最后利用Matlab程序进行仿真,验证了理论分析的正确性。     

一类地磁逆转模型中的Hopf分岔分析

基于一个地磁逆转的混沌模型,我们考虑了余维一的H o pf分岔的存在性问题,通过使用李雅普诺夫稳定性理论,证明了此模型在Hopf分岔临界点附近能产生不稳定的极限环.该研究结果可以帮助我们更好理解地球磁场的逆转问题,以及平衡点的稳定性与混沌吸引子之间的关系.     

具有非线性出生率的时滞Lasota-Wazewska模型的稳定性分岔

研究了一类Lasota-Wazewska单种群人口模型x′(t)=-μx(t) pe^dre^γx(t-τ)．其中的出生率是时滞τ的非线性函数pe^dτ而不是常数p．应用选择性的方法或中心流形定理,确定了分岔周期解的稳定性及Hopf分岔的方向．应用计算机软件和数值方法,也得到了一些相图和轨线的时间历程图．     

基于Washout滤波器的Van der Pol-Duffing系统的Hopf分岔控制

对一类Van der Pol Duffing系统进行Hopf分岔分析,  并基于Washout滤波器设计状态反馈控制器, 讨论控制增益对Hopf分岔的存在性及其极限环幅值的影响. 结果表明, 选取适当的控制增益可以控制Hopf分岔的发生并改变极限环幅值的大小.     

Z_4等变七次多项式的极限环数目

研究了一个近哈密顿系统在Z4等变七次多项式扰动下的极限环数目.利用了Hopf分支和异宿分支理论.得到扰动系统产生16个极限环.     

生化反应器的三维Hopf分支

利用了广义的Liapunov函数和中心流型定理证明了当营养消耗率的倒数为一般多项式时生化反应器竞争系统的三维Hopf分支,并由此三维的Hopf分支导出了该系统极限环的存在性.     

一个三种群生态模型的Hopf分歧与分歧同宿轨

讨论了三种群区域性生态平衡的一个实例,证实了分歧点、Hopf分歧解和分歧同宿轨或异宿轨的存在性。     

一类综合功能反应模型的分支

基于广泛的生态背景,综合生态学著名的HollingⅡ型功能反应模型,以及近几年来才出现的具有比率相关的功能反应模型,通过适当的变换,运用Hopf分支理论,得到判别系统出现Hopf分支的充分条件,具有一定的生态指导意义。     

Hopf分叉后周期解的延续算法

讨论了求解非线性系统dx/dt＝F(x, λ)Hopf分叉后周期解的各种方法,改进了文献[2]中提出的方法,并给出了vanderPol方程的数值解。     

一类带恐惧效应的三物种食物链模型的分支分析

主要研究了恐惧效应对三物种食物链模型中分支动态的影响,运用中心流形定理和局部分支理论分析了Hopf分支、transcritical分支和saddle-node分支的存在性,并给出相应的数值模拟结果。研究结果表明,分支是种群发生失稳和周期性振荡的根本原因,从而揭示了恐惧效应是维持种群稳定的重要因素。     

前轮自激摆振分岔特性研究

根据非线性理论研究了某非独立悬架汽车前轮自激摆振的分岔特性.利用非线性系统Hopf分岔发生的条件编制计算自激摆振分岔车速的MATLAB程序,绘制了不同转向结构参数、轮胎结构参数以及前轮定位参数对应的右车轮摆角幅值随车速变化的分岔图,分析了各参数对自激摆振的影响.结果表明,某些参数变化导致自激摆振发生时最大振幅所对应的车速改变;转向机构刚度、轮胎侧偏刚度和拖距对自激摆振的幅值影响较大.     

一类非线性自治Liu系统的Hopf分岔分析

针对新提出的三维自治Liu系统进行研究,求得该系统的平衡点,并分析平衡点的稳定性.对平衡点进行了Hopf分岔分析,得出Hopf分岔的参数条件.通过对系统的第一李雅普诺夫系数的分析,推导出系统发生超临界、亚临界以及余维二退化Hopf分岔的参数条件.对Liu系统进行数值仿真,验证了理论推导的正确性.