耦合分段线性系统完全同步的一种途径

目的 研究耦合分段线性映射的集体动力学行为随耦合强度的转迁过程及途径,进一步解释耦合系统同步过程的相变动力学。方法 通过计算耦合系统最大Lyapunov指数、平均序参量和同步概率刻画耦合分段线性映射的集体动力学行为与特征。结果与结论耦合系统集体动力学呈现出混沌部分同步、周期同步集团、周期同步集团共存等丰富的动力学行为。研究表明,周期同步集团由2个共存的周期吸引子组成,且周期轨道是原系统的不稳定周期轨道,在局部非线性动力学项和空间耦合项相互作用下不稳定轨道达到动态平衡。结果揭示了在耦合分段线性映射系统中存在由周期同步集团共存到完全同步的一种新的转迁途径。     

4团簇奇异态的移动特性

奇异态是一种包含同步振子区域和非同步振子区域的时空动力学行为,因其对初始条件的敏感性和"存活时间"较短而难以被捕捉到.在本文中,采用随机的初始条件,合适的耦合范围和相移参数,在非局域相位耦合振子系统中发现了缓慢移动的4团簇奇异态.并且同步团簇的移动速度随着系统尺寸的增加呈指数减小的趋势,最后达到稳定的4团簇奇异态.最后,使用Ott-Antonsen分析方法,再现了移动4团簇奇异态的时空动力学行为.     

吸引与排斥耦合神经元中的稳定幅度奇异态

在耦合振子系统中,表现为具有振幅空间相关性的振子与空间非相关性的振子共存的幅度奇异态与动物半脑睡眠的内在机制密切相关,因其具有初值敏感性和存活时间较短的特点而常被认为是走向系统同步时的过渡态.该文通过在耦合系统中引入吸引与排斥耦合作用,耦合神经元振子系统会随着吸引耦合作用强度的增加从相位奇异态走向稳定的幅度奇异态和死亡奇异态.幅度奇异态的团数随耦合作用半径增加而按幂律关系减小.通过对2个耦合振子分析,发现稳定幅度奇异态的形成机制源于耦合引起的霍普夫分岔而产生振荡中心为一正一负的2个小振幅振荡与原有大振幅振荡的竞争.随着耦合作用的进一步增加,这2个一正一负的小振幅振荡均走向振荡死亡.当耦合半径增加时,它们的竞争最终形成死亡奇异态.     

电容器耦合约瑟夫森结连接的Chua电路的同步控制

混沌现象是自然界中普遍存在的非线性动力系统的独特行为,具有不可预测、对初始条件敏感等特点,混沌同步在生物、医学和保密通信等领域有着广泛的应用。首先在Chua电路的基础上通过并联约瑟夫森结建立了一个四维的动力系统,并对其动力学行为进行了分析,结果表明该电路可以表现为周期态和混沌态。其次,结合数值模拟分类讨论了电容器耦合两个周期系统、两个混沌系统以及周期和混沌系统的完全同步行为,结果表明无论是否有外界磁场的作用。通过改变耦合强度的大小可以使电容器耦合的两个全同周期系统或两个全同混沌系统实现完全同步,而耦合两个参数不同的系统无法实现完全同步,但在合适的外界磁场下,可以达到几乎完全同步。     

二维耦合映像格子的稳定态

采用自适应调节法控制二维耦合映像格子,系统在一定的控制参数条件下能够很快地被控制到均匀的稳定态.利用傅里叶变换方法计算了控制参数的范围.研究发现,当系统规模小于某个临界值时,控制参数的上限与系统规模成指数衰减关系;当系统规模大于临界值时,控制参数上限只与耦合系数相关,而与系统规模无关,控制参数下限则与单个格点的动力学性质有关.     

混沌系统混沌同步态的分岔行为

研究了耦合混沌系统中混沌同步态的分岔行为．随着振子数的增加分岔点将提前，在自治系统中混沌同步态比非自治系统有更强的稳定性。     

准一维有机聚合物铁磁体中的电子-电子相互作用

考虑电子-电子相互作用，对具有链间耦合的准-维有机聚合物铁磁体的电子结构和自旋结构进行了研究。结果表明，对于维持系统的铁磁态的稳定性而言，系统内的在位电子-电子Hubbard排斥相互作用与最近邻格点间的电子-电子Coulomb排斥相互作用所起的作用相反，彼此间存在着竞争；最近邻格点间的电子-电子Coulomb排斥相互作用的加强将导致主链反铁磁性自旋密度波(SDW)之振幅的减小，使得主链反铁磁性SDW的耦合传递作用减弱，进而影响到侧自由基自旋间的铁磁耦合强度，这将削弱系统铁磁态的稳定性。     

相互耦合法实现光学二次谐波系统混沌同步

提出了利用相互耦合法实现恒定泵浦场二次谐波系统混沌控制和同步的方法.利用相互耦合法,选择合适的耦合系数可以实现两个不同的初始条件下二次谐波系统的混沌周期态同步.数值计算结果表明,在一定的泵浦强度下,这两个二次谐波系统尽管初始条件不同,在确定的参数范围内,通过调整相互耦合系数,可以将两个系统从混沌状态控制到周期同步态.这种方法为实现多个二次谐波系统和高次谐波系统的混沌控制和同步打下了良好的基础,对混沌保密通信工作具有重要的意义.     

近邻耦合网络中流耦合所导致的同步与结点动力学

通过观察最近邻耦合动力学网络的同步及其相应的结点动力学性质,来揭示网络中结点间互相输入流及网络规模对网络同步的影响,从而获得更多的网络同步动力学过程的细节．结果揭示了网络同步的条件,即小规模（结点个数较少）最近邻耦合动力学网络能够在混沌和周期态上实现精确同步,在超混沌向混沌转变的临界态附近实现广义同步．     

耦合Lorenz振子的同步混沌分岔

研究了时空混沌系统－淹合Lorenz振子同步混沌的分岔行为,当非对称耦合参数达到临界值,耦合系统的同步混沌态发生Hopf分岔,在同步混沌态上迭加一个周期行波。分岔点的参数可由计算Lyapunov指数得到,分岔产生的行波频率等于分岔前临界横模的广义旋转数。继续增加非对称耦合参数,系统经历准周期、混沌到周期运动的变化。在这个过程中同步混沌发生Hopf分岔时产生的周期行波始终存在。