Mathmatica软件在平面自治系统定性分析中的应用

本文介绍了利用Mathmatica软件绘制常微分方程平面自治系统相图的方法,获得了两个具有极限环的自治系统的相图,直观表明了这些系统的变化规律,它们是对理论分析方法的补充.     

一种新的四阶自治超混沌系统的生成及特性分析

在一个三阶自治混沌系统的基础上,通过添加一个控制变量生成了一个新的四阶自治超混沌系统,并研究了此超混沌系统的平衡点、李雅普诺夫指数、相图等动力学特性。当导数的阶数变为3.6阶时,此超混沌系统变为分数阶超混沌系统,利用预估-校正方法,对此分数阶超混沌系统进行了数值仿真,通过生成的相图证明了此分数阶超混沌系统仍然表现出超混沌动力学行为。     

基于共轭Lorenz系统的新三维混沌系统研究

基于共轭Lorenz混沌系统,利用反馈控制技术,提出了一个具有4个参数、3个二次项的新三维自治混沌系统,研究了该系统的动力学性质,同时分析了系统的耗散性与平衡点,利用中心流行定理,讨论了新三维自治混沌系统在双曲与非双曲平衡点O的稳定性;进一步通过相图、Lyapunov指数、分岔图等途径,利用数值分析验证了系统的混沌吸引子与周期吸引子的存在性。     

一个新自治系统的混沌控制与同步

构造了一个结构简单的三维连续自治系统,利用理论分析和相图、Lyapunov指数谱和分岔图等非线性动力学分析方法,研究了该自治系统的一些基本动力学特性.分析结果表明,当参数变化时该系统表现出丰富的动力学行为.最后研究了该自治系统的控制和同步问题,并给出了数值模拟结果.     

基于WWW的铝电解体系相图检索系统

建立了一个以因特网为介质的铝电解体系多元相图检索系统。该系统利用Web中的网页制作技术,采用动画、图解等多媒体手段,将文献中记录的大量有关的相图以交互的方式提供给用户。该系统是铝电解冶金培训与咨询系统中的相图子系统,包括二元相图、三元相图、四元相图、立体相图等部分。与主要通过绘制等温线或剖面图来描述某一体系的部分特性不同,该子系统试图利用动画的方式来显示相图,使用者可以从不同的侧面来研究这些相图。     

从一个3维自治系统演化来的混沌吸引子的电路仿真

介绍了一个3维自治系统的动力学行为演化,包括该系统广义上的平衡点、从该系统中演化出来的周期吸引子和混沌吸引子,并给出相图.最后,在Multisim平台下对混沌吸引子进行电路仿真,仿真结果与相图吻合.     

一类非线性三阶自治电路的混沌控制

本文分析了一类三阶自治电路的复杂非线性动力学,通过数值分析和计算机模拟非线性负电容的三阶自治电路系统的深入研究,建立其动力学模型.提出了利用非线性控制器和外加线性控制器两种方法实现了系统混沌运动的周期控制,得到了受控系统的相图和全局分叉图,并分析了两种方法的特点.     

对一个含非线性电容的三阶自治混沌电路的分析

本文提出了一个含有非线性电容的三阶自治混沌电路,对其进行理论分析,并利用Matlab进行数值仿真,发现该系统有非常丰富的非线性动力学行为。由分岔图和相图可以看出,该系统状态变化过程是从周期运动进入混沌,然后又由混沌回到周期运动。     

(2+1)维Zoomeron方程的无界行波解

利用动力系统分岔方法和微分方程数值模拟的方法研究了(2+1)维Zoomeron方程,获得了系统的参数分岔集和不同拓扑结构的相图.根据这些相图确定了系统的无界行波,并通过计算复杂的椭圆积分获得了它们的解析表达式.     

相图及方差在注水泵故障诊断中的应用

以混沌理论为基础，利用相图分析方法研究了注水泵机组状态由正常到分岔、再到混沌的演化过程，得到了振动信号相图与方差值之间的对应关系。提出了用相图定性地判断离心式注水泵机组是否存在故障的方法，该方法解决了常规诊断方法难以解决的问题。利用辽河油田欢喜岭采油厂和曙光采油厂的注水泵机组的振动数据进行实验，取得了良好效果。将该方法与其他参数相结合，可以提高诊断精度，为大型离心式设备的故障诊断提供了一条有效途径。     

广义Camassa-Holm方程的奇异行波解

针对Camassa-Holm方程的特点,通过扩展的F展开法构造了一个辅助方程,利用这个辅助方程的解,获得了Camassa-Holm方程的各种奇异行波解并用数学软件Maple绘出了这些奇异行波解的波形图.     

Pólya公式与色轨道多项式

色轨道多项式是色多项式与 Pólya计数公式的推广 .本文定义了色轨道多项式及其相应的概念如 P-图 ,SC-图等 ,给出了色轨道多项式的表达式和计算方法 ,讨论了色轨道多项式的基本性质 .作为它的一个应用 ,给了项链问题的具体计数公式     

一种改进的不变流形算法

不变流形在动力学研究的许多方面都有重要意义,由于不变流形很难通过解析表达式求解,对其做近似计算就成为重要的手段。介绍了一种改进的流形计算算法,该算法由两步构成：首先利用PDE算法在不变流形上求出一些均匀的点;再借助三角形剖分方法利用PDE算法算出的点画出直观流形图。该算法避免了频繁求解微分方程问题,没有求解多余的轨道,且求解的精度也容易控制,得到的流形图直观。     

傅科摆轨道的微机模拟

本文利用速度、加速度的定义，对傅科摆轨道进行了微机模拟，给出了具体、直观、完整的轨道图像。从而澄清了现行教材中对傅科摆轨道图像的模糊认识，并在教学中也收到了很好的效果。     

系统分析图形定位及复角计算的一种方法

对系统进行分析要计算系统时域频域特性 ,画出相应的图形 ,编程过程中遇到了几个问题 ,例如动态图形显示定位、复角计算及内插恢复计算等 ,文中提出了一种解决方法 ,不仅对正确分析系统很有意义 ,而且对理工科课件制作者也很有参考价值。     

广义Boussinesq方程的光滑孤子解和各种周期行波解

本文利用平面动力系统分支理论和Jacobi椭圆函数法,研究了一类广义Boussinesq方程.在不同的参数条件下,绘出了各种分支相图,利用这些相图,讨论了各种行波解的存在性.通过相图中的各种轨道,获得了孤立波,扭子波和周期波的精确解.     

POD方法在转子系统降维中的应用(英文)

将POD(Proper Orthogonal Decomposition)方法应用到转子动力系统中.建立一端松动的7个自由度非线性转子模型,考虑到混沌信号中包含各种不稳定的周期轨道,因此含有较多的系统信息,利用POD方法从混沌信号中获得一组POMs,并将原系统投影到该组POMs(Proper Orthogonal Modes)上,得到原系统4个自由度的近似等效模型,通过降维前后模型的定性性质比较,包括轴心轨迹、相图、分岔图等的比较可以看出降维后系统较好的保持了原系统的动力学特性,说明POD方法对于该模型降维是有效的.     

一类生态系统的定量分析

考虑一类两种群相互作用的捕食－食饵系统（1），在某些条件下，它们相互吞食斗争过程处于动平衡状态，用计算机绘制系统的轨线相图，图中显示在某些情况下，周期轨线的存在，唯一性，并给出周期轨线的存在范围。     

关于n部图的无向不同构图计算

通过建立一个新的向量映射关系,并在该向量映射关系下应用图论、有限群对集合的作用、轨道及等价关系等对三部图中无向不同构图的计算结果进行推广,研究了n部图的无向不同构图的计算问题,并给出了计算公式.     

不变流形法对动力系统的混沌控制

以Duffing振子为例,研究了非线性动力系统的混沌控制问题。首先应用不变流形方法确定了控制策略,得到了控制函数。为了避免使之计算中的奇异性的产生,施加控制函数u(t)需要满足一定条件,即当混沌轨道进入到不变流形的小邻域内的时候,开始施加控制。选择不同的小邻域,可以将混沌控制到不同的周期轨道上。数值计算验证理论分析的结果。另外,该方法与其他的控制方法相比较,有操作简单、方便、易于操作的特点。