广义Lorenz映射的混沌行为及不变密度

用符号动力学证明了广义的、即具有2个或以上间断点的分段线性Lorenz映射以移位自同构为子系统,即系统是混沌的,并给出了拓扑熵的下界以及Lyapunov指数的上界与下界.讨论了广义Lorenz映射的不稳定周期轨道的周期及稠密性,给出了不稳定周期轨道的周期.用构造下界函数的方法论证了分段线性广义Lorenz映射在随机作用随机扰动下系统具有统计稳定性.     

双侧增加的分段线性不连续映射的边界碰撞分岔

利用Leonov方法研究了一类左右2侧都增加的分段线性不连续映射的动力学行为.通过调节系统的重要参数l,借助理论分析和数值仿真发现映射存在周期数成等差数列增长的加周期现象,也存在混沌和发散现象; 通过推导周期轨道的边界碰撞分岔曲线,确定了稳定周期轨道区域.根据高复杂度水平周期轨道的边界碰撞分岔曲线,结合双参数分岔图,解释了加周期现象和周期叠加现象.     

一个新超混沌系统及其控制

用时间响应图和分岔图分析了一个新的超混沌系统由周期运动到超混沌运动的转迁过程,发现该超混沌系统具有丰富的动力学行为。推广了一种控制方法,即x∣x∣控制方法也可以将超混沌运动控制到稳定的周期轨道。     

非局域耦合帐篷映像中的完全同步周期态

研究了非局域耦合帐篷映像中的周期态,通过计算耦合系统的信息熵和同步序参量,发现系统中存在两类周期态,即非同步周期态和完全同步周期态。非同步周期态在空间呈现连续的波型分布,时间上也呈现周期性。其空间周期随着耦合半径的减小而减小,时间周期随系统参数的改变而变化。当完全同步态出现时,系统中各格点的动力学状态同步到单映像的非稳定周期态,这与以往的耦合系统中系统同步于单映像的稳定周期轨道有所不同。这类同步态的出现归因于格点间的动力学耦合,可以模拟神经元间触突耦合的丰富放电行为。     

噪声作用下不连续不可逆映象中的吸引子湮灭

研究了噪声对一个既不连续又不可逆分段线性映象中共存吸引子动力学行为的影响。在控制参数范围内,系统存在共存的周期5和周期6吸引子。结果发现:弱噪声作用不会影响共存态的行为,在临界噪声强度下,共存态中的一个周期吸引子湮灭,系统由共存态转变成单稳的周期态,且在此临界噪声强度下,吸引子湮灭取决于系统的控制参数D;进一步提高噪声强度,前述周期态进入混沌态。可以用吸引子湮灭或失稳时临界噪声强度描述吸引子的鲁棒性,此鲁棒性在由噪声强度D和控制参数μ组成的参数空间中具有4个不同的动力学区间。     

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...     

Lorenz方程在新参数空间的研究

本文基于Lorenz方程不动点构建新的参数空间并在较大参数范围内对该系统的动力学行为进行研究,结果发现许多以往很少或没有观察到的有趣现象。比如,存在各种各样丰富的共存现象,像频繁出现的不动点与周期或混沌吸引子的共存、周期轨道和通向混沌的倍周期分岔序列的共存等。而且,系统在某些参数区表现出一维单峰映射的性质,存在相应的普适序列。     

电磁辐射下神经元放电模式及其环状耦合同步研究

鉴于外部磁场会对神经元放电活动产生影响,讨论了具有磁场作用的四变量ML(Morris and Lecar)神经元模型,利用快慢动力学揭示了其簇放电类型及分岔过程,并分析了随磁通反馈系数变化时系统放电行为. 同时以三个环状耦合神经元模型为例,通过定义同步判断标准——互相关系数和快慢变量的极大同步差,发现耦合神经元在磁场作用下,很小的耦合强度就可使系统从混沌状态转迁到周期放电模式并能诱导神经元完成从互不相关到簇放电同步再到峰放电同步的转迁. 且在合适的双参数范围内,适当耦合强度下系统更容易实现同步,有助于理解在适当耦合连接方式下电磁辐射对神经网络集群放电活动的影响及其同步机理.     

具有多种平衡点类型的新型三维混沌系统

基于Lü系统设计了一个新型三维连续混沌系统,详细分析了此系统的动力学特性.系统的重要特性是在给定系统参数值,且不改变系统状态方程中的任何非线性项或线性项的情形下,系统具有一个稳定平衡点、一个不稳定平衡点和线平衡点;同时存在混沌吸引子、周期吸引子和稳定点吸引子共存,拟周期吸引子与周期吸引子共存,周期吸引子与周期吸引子共存...     

基于抑制相空间实现混沌控制

本文利用非线性理论研究了Henon映射和Lorenz系统的非线性动力学行为及稳定性,分析了随着参数的变化,映射从周期到混沌的过程,并利用抑制相空间原理成功实现了对混沌的控制.数值结果表明,该方法能有效地控制Henon映射和Lorenz系统的混沌行为,并可以得到丰富的稳定的多周期轨道.     

一类时滞位移反馈参数激励系统的复杂动力学行为

 考虑一个具有二次方和三次方非线性的单自由度参数激励系统,对系统引入一个主动控制即线性时滞位移反馈,定性地研究系统中时滞反馈对系统动力学行为的影响。首先运用规范型方法,给出由分岔产生的周期解的解析形式。进而解析地预测了由时滞导致的系统周期解的个数及其稳定性随时滞量的变化规律。发现时滞能够引起系统平衡点失稳,出现多吸引子共存现象。最后采用4阶Runge-Kutta法和点映射方法给出数值结果。并对多吸引子的吸引域进行了划分,给出了时滞导致的系统的概周期吸引子。数值结果与理论预测的一致性验证了理论分析结果的有效性。研究发现时滞可使系统出现复杂的动力学行为。本文结果对控制系统的镇定和系统同步有潜在的应用价值。     

截距同号且存在一个排斥不动点的分段线性映射的动力学分析

为补充和完善前人对分段线性映射动力学行为的研究,首先,对参数进行了初步的分类;然后分别分析每一种情况下系统的动力学行为,探讨了BCB分叉、flip分叉、接触分叉以及混沌等现象,并研究了共存吸引子、吸引域的定界和分叉;最后,结合数值模拟对理论结果进行了验证.     

一维离散系统的混沌及其控制

详细研究一类一维离散系统的动力学行为,重点分析了该系统由周期运动到混沌运动的转迁过程,并根据其转迁特点设计了一种混沌控制方案,数值仿真结果表明我们的控制方案能够有效控制该系统的混沌状态。     

二维系统的分岔行为及混沌控制

研究了具有一次耦合项的二维Logistic映射混沌行为.利用系统的相图和分岔图分析系统的混沌形成过程,通过最大Lyapunov指数及Feigenbaum常数分析系统的非线性动态行为.利用OGY控制方法实现系统混沌的控制,将系统的混沌行为控制到周期轨道.     

SD振子、吸引子的转迁过程及其特性

SD振子及SD吸引子的动力学行为决定于一个光滑参数α的连续变化。当α>0时,系统表现为光滑特征;当α=0时,系统表现为不连续特性。这是一个具有强非线性特征的振动系统,它提供了一个从光滑动力学行为向不连续动力学行为光滑转迁的典型示范,这种直接的转迁并不需要连续系统的过渡。当系统为光滑动力学性态时,表现出与Duffing系统类似的双井等标准动力学行为;当系统表现为不连续性态时,除表现为标准的双井动力学行为外,也表现出如类鞍点和类同宿轨道等非标准动力学行为,展示了这个系统的转迁过程和特性及其相应的吸引子的复杂动力学行为。     

一类双线性系统擦碰分岔的正规形

本文讨论了一类双线性光滑不连续振子模型擦碰轨道的正规形.该系统的动力学行为依赖于一个非负光滑参数,当该参数由正变为零时,系统由光滑系统变为分段光滑系统,从而可被用于研究系统由光滑到非光滑的过渡.然后,为了研究该系统的擦碰分岔问题,本文详细推导了擦碰轨道的Poincaré截面不连续映射的正规形.     

网络系统的线性耦合混沌同步

为提高通讯系统的安全性,应用线性耦合同步法对一个由超混沌神经元构成的网络系统的混沌同步问题进行了研究。基于非线性动力学理论,以三维空间中的吸引子、全局分岔图和Lyapunov指数谱表征了该神经元丰富的动力学行为。利用线性耦合同步方法实现了该网络系统的混沌同步,数值计算得到了该系统达到同步时耦合强度参数的取值范围。所得结果为混沌保密通信的应用提供基础数据。     

经典开口运动场模型的输运行为

对一个接有直导管的开口运动场模型的经典输运行为进行了研究,发现粒子在系统中的分布情况呈现出明显的分形特征,这种分形结构与闭合运动场系统的不稳定周期轨道密切关联,特别是一些短周期的不稳定周期轨道.对于闭合运动场系统,在量子情形下,不稳定周期轨道往往表现为“量子疤痕”结构.因此,对于运动场系统,不稳定周期轨道的分布特征决定了系统的动力学行为.     

一类分段非线性映射的混沌边界分析

文章研究了一类具有非线性分支的分段映射的动力学行为.该模型可能应用到物理科学、工程和医学方面,也有助于一些经济模型的研究.以μ为分岔参数得到系统的分岔图,发现在系统的不变吸引区间内,周期轨道的每个周期点都有一定的存在范围,这造成分岔结构中出现迭代禁区现象.通过理论推导确定了周期轨道周期点的存在范围和禁区边界,进一步通过禁区边界得到了混沌区域与周期n轨道区域的边界的表达式,应用Lyapunov指数对分析结果进行了验证.     

一类非线性周期振荡电路的混沌控制

研究了一类非线性振荡电路系统的复杂动力学行为.基于基尔霍夫定律建立了一类非线性周期振荡电路的动力学方程.利用Poincaré映射图分析了系统混沌吸引子的特性,通过分岔图和Lyapunov指数谱揭示了此类系统由倍周期分岔通向混沌的过程,并且验证了该系统的分岔图与Lyapunov指数谱是完全吻合的.最后,通过非线性反馈控制方法对非线性电路系统中的混沌状态进行了有效的控制,结果表明,通过选取适宜的控制参数可以将系统控制到不同的稳定的周期轨道.