基于Adomian分解法的分数阶Chen混沌系统的动力学分析与DSP实现

基于Adomian分解方法,研究了一类分数阶Chen混沌系统.从系统的分岔图、SE复杂度、C0复杂度以及序列的p-s平面图、吸引子相图等数值仿真分析研究了0.8阶次Chen混沌系统丰富的动力学特性.又基于Adomian分解法,利用数字芯片TMS320F28335DSP中设计了程序以及外围硬件电路,实现了分数阶Chen混沌系统.最后,通过示波器观察DSP数字电路输出结果与理论分析结果相一致,从而进一步揭示了分数阶混沌系统的可实现性与动力学特性.     

分数阶Chen混沌系统的动力学分析与电路实现

基于波特图的频域近似方法研究了分数阶Chen混沌系统.从系统的分岔图、Lyapunov指数谱和吸引子相位图等数值仿真分析验证了不同阶次Chen混沌系统的动力学特性;又基于该方法和整数阶混沌电路的设计方法,设计了模拟电路,实现了该分数阶Chen系统,电路中的电阻和电容等数值是由系统参数和频域传递函数近似确定的;最后,观测示波器电路实验结果与理论分析结果相一致,从而进一步揭示了混沌系统的可实现性与动力学特性.     

分数阶时滞Chen混沌系统的动力学分析与电路实现

针对一类分数阶时滞Chen混沌系统,从系统的分岔图、最大Lyapunov指数、复杂度以及系统相图等数值仿真分析研究了0.95阶次系统丰富的动力学特性;同时基于整数阶时滞混沌系统电路设计的基本原理,利用基本运算放大器以及模拟乘法器设计了系统的模拟电路,实现了分数阶时滞Chen混沌系统;通过Multisim软件仿真,验证了电路输出结果与理论分析结果相一致,从而表明了分数阶时滞混沌系统的可实现性.     

分数阶微积分的预估-校正算法及其应用

选用分数阶微分方程的预估-校正数值算法,对Chen混沌系统进行仿真研究．首先,讨论分数阶Chen混沌系统在一定的初始条件下,系统为混沌的并且仍然呈现出丰富和复杂的分数阶混沌动力学行为;然后,利用预估-校正数值计算方法,对分数阶Chen混沌系统方程进行离散化处理,得到系统方程组的离散化式;最后通过MATLAB软件进行计算,得到分数阶Chen混沌系统的仿真相图．根据初始状态变量的不同,得到相应混沌系统的仿真图．证明了分数阶预估-校正法可以很好地对分数阶系统方程进行数值稳定分析．     

三维类Lorenz混沌系统的变形与超混沌实现

在三维类Lorenz混沌系统的基础上增加一维状态和两个参数,构建了一个新的四维超混沌系统。利用非线性动力学分析方法简要分析了该系统平衡点的稳定性、超混沌吸引子的相图、分岔图、Lyapunov指数谱和Lyapunov维数等基本动力学特性。结果发现新的四维系统随着新引入的两个参数(p和m,pu为非线性控制器,u的变化率u=mx)变化分别呈现周期、拟周期、混沌及超沌混动力学行为,动力学行为相同,但随m的变化范围较大。     

一类新的四维超混沌系统及其动力学分析

为产生更复杂的超混沌吸引子,在经典Lv混沌系统基础上增加一维状态和2个参数,构建了一类新的四维超混沌系统.理论分析了新系统的对称性、耗散性、吸引子的存在性和平衡点的稳定性.利用数值模拟方法分析了新系统的相图、分岔图、Lyapunov指数谱和Lyapunov维数.结果表明,新系统在新引入的2个参数控制下分别具有相同的复杂动力学行为,分别运行于超混沌、混沌、拟周期和周期等不同轨道状态.     

一个新的四翼混沌系统的动力学分析

分析了一个具有四翼混沌吸引子混沌系统的平衡点的稳定性、对称性、不变性、耗散性及吸引子的存在性.并通过计算机仿真,讨论了系统的分岔图、Lyapunov指数谱和Poincaré映射等基本动力学特性.结论表明此系统具有丰富的动力学特性.     

一个新的具有指数项的混沌系统分析

构造了一个与Lorenz混沌系统、Chen混沌系统和Lü混沌系统等经典混沌系统不同的新混沌系统。该系统含有3个参数、1个乘积形式和1个指数形式的非线性项。利用数值仿真、平衡点分析、Lyapunov指数谱和分岔图、Poincaré映射图等对系统的复杂动力学特性进行了分析。     

基于复频法的分数阶Bao混沌系统的分析与电路模拟

本文基于复频法针对一类分数阶Bao混沌系统,从系统的分岔图、Lyapunov指数图和吸引子相位图等数值仿真分析验证了0.95阶次Bao混沌系统丰富的动力学特性,同时依据整数阶混沌电路的设计方法,设计了硬件电路,实现了该分数Bao混沌系统,最后,示波器绘制出相图与MATLAB仿真结果相一致,从而进一步揭示了分数阶Bao混沌系统的可实现性与混沌特性.     

一种具有共存吸引子的超混沌系统的动力学分析

提出了一个具有共存吸引子的新五维超混沌系统,系统无平衡点,因此具有隐藏吸引子.通过Lyapunov指数谱、分岔图、相轨迹图、Poincaré截面、参数盘等动力学分析,系统呈现出从周期、倍周期到混沌、超混沌的动力学行为,同时系统具有对称不变性.在参数不变仅改变初值的情况下,系统出现周期与超混沌吸引子共存、周期与混沌吸引子共存.该系统可以引入两个偏置,使吸引子能同时在两个方向上平移.通过参数盘的分析可见,在平移过程中吸引子类型发生了改变,而且具有超混沌与周期吸引子共存特性.改变初值和偏置两种情况均产生共存吸引子,进一步体现出该系统具有复杂的动力学特性.     

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。     

新四维多卷超混沌Jerk系统的复杂动力学研究

针对仅有一个平衡点的非线性超混沌系统能否产生多卷吸引子这一问题,提出了仅包含一个非线性项且具有唯一平衡点的新四维多卷超混沌光滑系统;基于Sprott构造的三维Jerk混沌系统,结合反馈控制技术及多卷混沌系统的设计方法,利用Routh-Hurwitz判别准则、中心流形定理以及数学仿真软件,对新系统的复杂动力学性质进行了深入地理论分析和探讨;研究发现系统存在唯一的平衡点,且给出此平衡点在不同状态下的参数适用范围,严格证明了新系统存在Hopf分岔现象,进一步数值模拟获得新系统的Lyapunov指数谱、分岔图和Poincaré映射等特征,验证了新系统仅有一个鞍-焦点且能够产生多卷超混沌吸引子、周期吸引子等复杂的动力学行为,丰富了现有Jerk系统的超混沌复杂性研究。     

分数阶Chen混沌系统的复合结构分析

首先依照分数阶非线性系统出现混沌的必要条件,分析了分数阶Chen系统出现混沌现象的阶次范围;之后,基于分数阶微积分的预估-校正算法,对该类系统进行了动力学行为的数值仿真研究.进一步,通过引入了一个常数控制器,数值地讨论了分数阶Chen系统混沌吸引子的特殊复合结构,研究发现:导致该复合结构出现的常量控制器幅值大小与受控系统的倍周期分岔点密切相关,具体表现为:系统阶次参数越高,导致受控分数阶Chen系统的倍周期分岔点出现的常数控制器的幅值绝对值越大,这一结果对于了解分数阶Chen混沌系统的吸引子复合结构无疑具有一定参考意义.     

一个新超混沌系统及其EWB电路仿真

基于三维Lü混沌系统,提出了一个新超混沌系统,并对该超混沌系统的混沌吸引子、平衡点稳定性、Lyapunov指数谱、分岔图、Poincaré映射等基本动力学行为进行了深入分析。利用电路仿真软件electronicworkbench,EWB)对该超混沌系统的振荡电路进行了相图仿真,仿真结果表明, EWB仿真的混沌吸引子与计算机数值仿真的混沌吸引子是一致的。数值实验分析结果表明,借助该超混沌系统在参数较大范围内变化仍保持超混沌状态的特性,对解决基于超混沌的信号加密与安全通信这一实际问题具有较大的应用价值。     

一个新超混沌系统及其EWB电路仿真

基于三维Lü混沌系统,提出了一个新超混沌系统,并对该超混沌系统的混沌吸引子、平衡点稳定性、Lya-punov指数谱、分岔图、Poincaré映射等基本动力学行为进行了深入分析.利用电路仿真软件(electronic workbench,EWB)对该超混沌系统的振荡电路进行了相图仿真,仿真结果表明,EWB仿真的混沌吸引子与计算机数值仿真的混沌吸引子是一致的.数值实验分析结果表明,借助该超混沌系统在参数较大范围内变化仍保持超混沌状态的特性,对解决基于超混沌的信号加密与安全通信这一实际问题具有较大的应用价值.     

Chen系统的混沌控制研究

研究Chen系统的混沌运动,并对Chen’s混沌系统进行控制.运用比例微分控制器控制方法将其混沌系统控制到稳定的周期轨道,同时设计了一种含参控制器,使受控系统追踪控制到一维参考信号和任意目标点,运用Matlab进行数值仿真,经验证Chen’s混沌系统可以得到快速有效的控制.     

一种新六维Duffing-Lu混沌系统及其电路实现

通过对电路系统中存在的Lu混沌现象和通讯系统中存在的Duffing混沌现象进行整合,构建了一种新的多参数、六维Duffing-Lu超混沌系统。分析了新超混沌系统的动力学特征,绘制了新六维超混沌系统的相空间图、李雅普诺夫指数图、poincare截面图、功率谱以及时域等特性。理论分析和仿真实验验证了新超混沌系统的性能,证实了该系统属于一种新的超混沌系统。设计出新六维超混沌系统的电路实现。     

分数阶Rikitake系统中的混沌及其控制

研究分数阶Rikitake系统的混沌动力学行为.数值模拟证明分数阶Rikitake系统存在混沌,并且得出分数阶Rikitake系统能产生混沌吸引子的最低阶数为2.94阶.利用线性反馈控制法研究了分数阶Rikitake混沌系统的混沌控制问题,得出受控分数阶Rikitake混沌系统的混沌轨道达到不稳定平衡点时的条件,数值模拟进一步验证了该方法的有效性.     

反结构切换混沌系统

通过设计切换函数,将两个互为反结构的子混沌系统联合构成一个新的自动切换混沌系统。针对系统的耗散性、吸引子存在性、平衡点及其稳定性等进行理论分析,并采用Matlab软件绘制切换系统的吸引子相图、功率谱、分岔图、李雅普诺夫指数谱、庞加莱截面图等,证实其混沌特性。最后,基于混沌电路理论设计切换系统的模拟电路,采用Multisim软件运行该电路,并对虚拟示波器生成的吸引子进行实时观测,观测结果与理论分析和数值仿真结果相符,验证了该切换混沌系统的可实现性。     

一种新的超混沌系统的计算机仿真分析

为提高混沌吸引子的拓扑结构的复杂性,在Lü系统中加入一个非线性状态反馈控制器构造了一种新的光滑四维超混沌系统.运用经典的四阶Runge-Kutta数值积分法求出该系统的数值解,绘制了该系统的吸引子的相图、时间相应图、功率谱图、分岔图、Lyapunov指数谱图等.分析结果表明,新的四维超混沌系统随着参数变化呈现超混沌、混...