一类二维差分方程中的混沌现象

主要研究了一个二维差分方程——宿主-寄生物模型的混沌现象,通过分岔图、Lyapunov指数图、时间序列图和相图分析了该方程由周期运动到混沌运动的变化过程,发现该二维差分方程随参数变化表现出丰富的动力学行为,其混沌现象具有遍历性、非周期运动性、初值敏感性的特征。     

Navier-Stokes方程中的混沌特性

基于建立的描述湍流问题的Navier-Stokes方程，忽略方程中的次要因素，利用二维傅立叶级数展开的收敛性质，对湍流方程中变量进行二维傅立叶级数展开，得到了可以描述湍流问题的混沌特性方程。该方法把湍流方程直接与Lorenz方程联系起来，大大简化了湍流方程的混沌特性求解过程。从该混沌方程出发可以对湍流的混沌特性问题进行研究。     

抛物和椭圆射线方程混沌行为研究

目的研究水声射线系统的混沌行为。方法利用庞加莱截面、李雅普诺夫指数、关联维等工具分别对抛物方程和椭圆方程的非线性动力学行为进行描述。结果射线角度较小时两种方程表现出相同的定性行为特征,而射线角度较大时,两种方程的混沌行为表现出显著的差异。结论对于水声射线混沌问题,在小射线角度区间,抛物方程是良好的近似,而在大射线角度范围内,椭圆方程才能正确反映实际水声射线系统性质。     

一类Mathieu方程的混沌分析及控制

利用数值仿真的方法,对一类Mathieu方程的混沌运动及其控制进行了研究.利用分岔图、Lyapunov指数谱和相图等揭示了该系统经由倍周期分岔通向混沌的路径.采用二次分段函数作为非线性反馈控制器,通过控制后方程的分岔图选择适当的控制参数,对这一类Mathieu方程中的混沌行为进行有效的控制.     

基于卡尔曼滤波的混沌系统辨识

通过建立一种对混沌时间序列进行有效预测的方法构架,试图实现尽可能长期的混沌预测,并重构序列的主动态方程,以便于进一步的分析研究,根据非线性系统的一般框架,首先基于所观测时间序列的基本混沌特性寻找一典型混沌方程作为参考的系统动态方程;然后利用扩展卡尔曼滤波递推得到一动态方程式来逼近系统特性,重构混沌相空间吸引子,仿真结果表明,该方法可以实现较高精度的多步预测并有效地重构系统方程。     

一类特殊的Mathieu方程的分岔及混沌控制

用相图、Lyapunov指数图、时间响应图、庞加莱截面图和全局分岔图分析和研究了系统的混沌状态.利用耦合反馈控制法对一类特殊的Mathieu方程的混沌行为进行了控制.结果表明,通过这种方法可有效将这一类特殊的Mathieu方程的混沌运动控制到稳定的周期状态.     

混沌动力学行为在一类模型中的分析

简述了混沌形成的判断方法,分析了混沌信号形成的混沌动力学行为,数值计算了一类混沌方程的平衡点,同时通过模拟仿真得到了这类混沌模型的超混沌吸引子.     

(2+1)维可变系数的Broer-Kaup-Kupershmidt方程的新显式精确解和混沌行为

利用拓展的Riccati方程映射法,得到了(2 1)维可变系数的Broer-Kaup-Kupershmidt方程(VCBKKE)的新显式精确解.根据得到的解,利用洛伦兹混沌系统研究了方程的混沌行为.     

倒摆系统与混沌的可视化研究

采用可视化方法,绘制了倒摆系统的杜芬方程模型混沌现象的位移曲线图、相平面图及庞加莱截面图,通过改变系统参数,发现这个简单的动力学系统存在十分丰富的动力学行为,研究了倒摆系统通向混沌的方法,从而为杜芬方程在混沌保密通信中的应用提供了理论基础。     

混沌优化算法求解Kepler方程

利用混沌运动的遍历性、随机性及规律性等特点,对Kepler方程设计了一种混沌优化算法,对其进行求解,并在计算机上予以实现.该算法易于实现且时间复杂度较小,在计算效率上有一定优势.经过一系列数值实验测试,验证了混沌优化算法对Kepler方程求解的可行性,并将计算结果与已有解法所得结果相比较,表明了该算法对此方程的有效性.     

一般Lorenz型系统的特性分析及混沌

研究了很一般的修正 Lorenz系统(称为Lorenz型系统),它保留了Lorenz系统中有一个方程是线性方程的特点,但包含7个参数.由于一个方程足线性方程,所以求系统平衡点比较容易;由于包含7个可选参数,所以系统轨线的分布更加复杂.通过对所研究的系统平衡点的分布情况及稳定性的讨论,给出了系统出现混沌的参数区域.传统的Lorenz系统仅是本文系统的特例,数值仿真结果说明了理论分析的有效性.     

非线性弹性矩形板横向微扰动时的混沌运动(Ⅰ)

研究了非线性弹性双向受压矩形薄板受迫振动时的混沌运动，导出了矩形薄板的非线性控制方程，将其混沌运动归结为关于一个具有异宿轨道的Ｄｕｆｆｉｎｇ方程的讨论，利用Ｍｅｌｎｉｋｏｖ函数法给出了发生混沌运动的临界条件，揭示出在此类新的非线性动力系统中，同样存在着发生混沌的可能。     

混沌吸引子统计特性的一种分析方法

基于混沌吸引子的细胞模型,本文提出分析混沌吸引子统计特性的一种方法,这一方法可给出各类周期轨道的直方图。从而详细地描述混沌吸引子并得到其主要参数。利用分析所得信息可找到“热引子”以及混沌吸引子之间的差别,文中分别给出了Ｒｏｓｓｌｅｒ方程和蔡氏电路的混沌吸引子的直方图。     

非线性粘弹性桩的横向混沌运动

研究了轴向周期载荷作用下非线性粘弹性嵌岩桩的横向混沌运动．假定桩和土体分别满足Leaderman非线性粘弹性和线性粘弹性本构关系,得到的运动方程为非线性偏微分．积分方程;利用Galerkin方法将方程简化为非线性常微分方程,并进行了数值计算;考察了几个参数的影响．数值结果表明非线性粘弹性桩可以通过准周期分叉方式进入混沌运动状态．     

基于Duffing振子的弱信号初始相位同步算法

针对传统混沌相位同步方法复杂度高,预警准确率低的问题,提出了一种基于耦合振子的混沌同步算法。首先给出了混沌相位同步模型及双耦合振子检测方程;其次,对耦合混沌模型的非线性动力学特性进行了深入分析,并对系统模型的抗噪性和稳定性进行了分析;最后,采用基于电力载波信号的仿真实验证明了算法的有效性。     

Extracting periodic driving signal from chaotic noise

After periodic signals pass through some nonlinear systems, they are usually transformed into noise-like and wide-band chaotic signals. The discrete spectrums of the original periodic signals are often covered by the chaotic spectrums. Recovering the periodic driving signals from the chaotic signals is important not only in theory but also in practical applications. Based on the modeling theory of nonlinear dynamic system, a "polynomial-simple harmonic drive" non-autonomous equation (P-S equation) to approximate the original system is proposed and the approximation error between P-S equation and the original system is obtained. By changing the drive frequency, we obtain the curve of the approximation error vs. drive frequency. Based on the relation between this curve and the spectrums of the original periodic signals, the spectrum of the original driving signal is extracted and the original signal is recovered.     

统一混沌系统的电路设计

对统一混沌系统的动力学行为进行了分析,包括平衡点、Lyapunov指数谱和计算机模拟。根据统一混沌系统的状态方程,设计了其混沌电子电路,并对混沌电路设计过程进行了详细的推导和分析。给出了统一混沌系统的计算机模拟结果和硬件电路实验结果,两者结果一致,证明了电路设计方法的可行性。     

一种基于正交小波包分析的混沌识别方法

以Duffing方程系统为例阐述了混沌运动的特征，比较了正交多分辨分析和正交小波包分析的频带分割能力和频率分辨率，提出了一种基于正交小波包分析的混沌识别方法。利用各子带功率在信号总功率中的分布状况，有效地识别出周期运动、混沌运动与随机运动，提取了混沌运动的特征频率。     

时滞反馈法控制含3参数的Sprott N混沌系统

利用非线性动力学理论,讨论了含有3个参数的Sprott N系统的混沌特性.在参数区间b∈[1.8,2.5]上,利用全局分岔图,Lyapunov指数谱准确的表征了系统在此区间内的丰富的非线性行为.应用时滞反馈法对系统的混沌控制进行了详细的理论分析和数值模拟.结果表明,通过该控制法,可将系统的混沌运动控制到稳定的周期运动状态.     

一类离散非线性系统在不同系统参数下的混沌同步

由参数自适应控制和变量驱动原理，对于一类离散非线性混沌系统，提出了实现在不同参数情况下混沌同步的一种方法。在参数自适应控制方程中，控制系数可以是同一个混沌系统的相同系统参数状态下或不同系统参数状态下的混沌信号。常见的参数自适应控制方法中要求控制系数为常量，而在这里可以是变量，甚至是混沌信号，所以，该控制方法更具有普遍性，即常见的参数自适应控制方法是本文方法的一个特例。数值模拟计算表明，此方法对于一类系统是可行的。