五平衡点非线性系统的多核混沌运动分析

研究了外力矩作用下刚体转动动力学系统存在的混沌吸引子类型、数量和特性,分析了5个平衡点的属性。系统状态在5个平衡点邻域沿某方向的收敛和沿某方向的发散,可以形成各种各样的周期吸引子,单核、双核、三核、连体四核、单体四核混沌吸引子。该系统中包含的各类混沌运动形式复杂,吸引子种类繁多。     

一类Lorenz 型超混沌系统的Zero⁃Zero⁃Hopf 分岔及共存吸引子研究

针对一类四维Lorenz型超混沌系统,首先,在局部动力学方面,基于平均化理论方法,研究了该系统在原点平衡点处发生的Zero-Zero-Hopf分岔行为,得到了系统在原点发生Zero-Zero-Hopf分岔的参数条件,证明了两条周期轨的存在性,并且给出了它们的稳定性条件.除此之外,借助数值模拟,发现该系统在某些特定参数下存在不同吸引子之间的共存现象,比如超混沌吸引子与周期吸引子共存,不同周期吸引子之间的共存.     

一个周期性强迫的四维超混沌系统的复杂动力学性质

基于Hide-Skeldon-Acheson系统,构建了一个新的四维周期性强迫的超混沌系统,不仅包含三角函数非线性项和三次多项式,而且具有无穷多个孤立平衡点.首先分析了新系统的平衡点与稳定性;然后发现在适当的参数条件下,周期解和隐藏混沌吸引子共存的多稳定(multistability)性质.进一步研究表明系统具有可共存可数无穷多个周期解或混沌吸引子的大稳定(megastability)性质;最后研究了系统的Hopf分叉,数值模拟证实了理论的结果.     

一个新超混沌系统及其线性反馈控制

为提高混沌吸引子的拓扑结构的复杂性,构造了一个新的四维超混沌系统.用数值模拟的方法研究了该系统的超混沌吸引子的相图、系统的分岔图、Lyapunov指数谱图和Lyapunov维数等.分析结果表明,新的四维系统当参数满足一定条件时,具有两个正的Lyapunov指数,是一个超混沌系统,系统的分岔图与Lyapunov指数谱是完全吻合的,随着参数变化呈现周期、混沌及超混沌动力学行为.利用线性反馈控制法镇定了超混沌系统的不稳定平衡点,数值模拟结果表明该方法的可行性和有效性.     

新光滑多翅膀混沌系统研究

针对光滑多翅膀混沌系统不易于构造的问题,基于光滑代数函数提出两个新光滑多分段非线性函数,并用新光滑多分段非线性函数构造了新光滑单方向多翅膀S-M混沌系统和新光滑二方向网格多翅膀S-M混沌系统.然后,分析了两个新光滑多翅膀混沌系统的非线性动力学行为,主要包括相图、平衡点、不变性、耗散性、李亚普诺夫指数、分维数和庞加莱截面,并得到了多翅膀混沌吸引子的产生机理.其产生机理为指标2鞍焦平衡点用于产生翅膀.此外,通过单方向多翅膀S-M混沌吸引子和二方向网格多翅膀S-M混沌吸引子的电路实现,验证了理论推导和数值仿真的正确性.     

新混沌系统及其特性分析

提出了一个新的不同于Lorenz系统和Chen系统的三维自治混沌系统。这个混沌系统的奇怪吸引子与Lorenz、Chen系统、Ln系统以及Liu系统不同,存在六个平衡点,其拓扑结构与它们的拓扑结构也完全不同。该系统含有五个参数,其中三个方程中均含有非线性顷。分析了该新系统的混沌吸引子相图、平衡点及其性质、Lyapunov指数和分形维数等非线性动力学特性。     

超混沌Lorenz系统的电路实现与应用

在经典三维Lorenz系统的基础上,增加一个非线性控制器,构造了一个新的四维超混沌Lorenz系统。通过数值计算,模拟分析了新系统的分岔图,Lyapunov指数随控制参数的变化,超混沌吸引子的相图,求出系统的Lyapunov指数及其吸引子分形维数。结果显示,通过改变新引入的非线性控制器的控制参数,可以使超混沌Lorenz系统分别呈现超混沌、混沌以及周期、拟周期等动力学行为。根据新Lorenz系统的状态方程,设计了与之相对应的实验电路,并在示波器中观察到电路系统的动力学行为,该结果与数值仿真结果基本吻合。将系统应用于图像加密,模拟实验结果表明,该系统能产生具有良好密码学特性的伪随机序列。     

分数阶Lü系统中的混沌及其控制

研究了分数阶Lu系统的混沌动力学行为、数值模拟证明分数阶Lu系统存在混沌,并且得出分数阶Lu系统能产生混沌吸引子的最低阶数为2.5阶.利用线性反馈控制法研究了分数阶Lu混沌系统的混沌控制问题,得出了受控分数阶Lu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.     

一种新的类Lorenz系统的混沌行为与形成机制

提出一种新的类Lorenz系统,它具有三维二次型的自治常微分方程组形式．理论分析中,应用Lyapunov判定方法研究了系统平衡点的稳定性．在此基础之上,数值仿真表明,文中所考查的动力学系统具有极其丰富的动力学现象．包括混沌和多种形式的周期运动形式．文中还分析了两个重要参数对系统稳定性的影响,并通过构建一个受控系统分析了系统混沌吸引子的形成机制．     

一个新的多翅膀混沌系统分析与同步

提出了一个新的三维自治混沌系统,通过分析系统的李亚普诺夫指数谱和分岔图可得新系统具有如下性质： 双恒李亚普诺夫指数谱混沌锁定,锁定后的混沌系统的幅值和相位可调节．根据该混沌系统的平衡点和吸引子的拓扑结构,通过构造偶对称多分段平方函数族,可实现在某一方向上扩展指标2的鞍焦平衡点,从而实现多翅膀的扩展．设计了混沌电路实现,验证了电路实现与仿真结果的一致性．最后针对扩展后的多翅膀混沌系统,通过选取合适的驱动信号,达到响应系统与驱动系统混沌同步,并通过仿真验证了所得的结果．     

一种复非线性系统的动力学特性和同步分析

本文介绍一种新复非线性系统并研究它的动力学特性(包括不变量、耗散度、平衡和稳定性、Lyapunov指数、混沌行为、混沌吸引子),以及该系统产生混沌的必要条件,发现在一定参数条件下,系统存在2个或4个螺线形混沌吸引子,通过研究驱动系统和响应系统的关系,导出了混沌同步的控制函数显式表达式.Lyapunov函数分析证明,系统误差是渐近稳定的,控制函数可以使主动系统和响应系统完全同步.     

神经网络的混沌运动与控制

本文采用一种由混沌神经元构成的联想记忆神经网络．以混沌神经网络为基础,研究其非线 性动力学特性、混沌吸引子轨迹以及对初始条件的敏感性, 实现混沌神经网络的动态联想记 忆功能．在网络输入发生较大变异情况下所发生的失忆,本文采用时空系统混沌控制的钉扎 反馈方法,使网络恢复记忆．上述研究通过对异步电动机故障的动态记忆和恢复控制的仿真 实验得到证实．本文研究结果表明,在国内外对神经网络混沌控制研究的热点中,时空系统 的钉扎反馈控制是一种值得推荐的方法;神经网络的混沌控制扩大了网络的容错性,进而提 高了混沌神经网络的实用性,这将在复杂模式识别,图象处理等工程上具有广阔的应用前景 ．     

简化Lorenz系统多翅膀混沌吸引子的设计与电路实现

基于简化Lorenz系统,通过设计非线性函数,得到单方向多翅膀混沌吸引子.在此基础上,通过引入切换控制函数,得到了网格多翅膀混沌吸引子.通过相图、耗散性、平衡点、分岔图和Poincaré截面方法,分析了系统的动力学特性.结果表明,该多翅膀系统具有丰富的动力学行为.设计并实现了网格多翅膀系统的模拟电路,通过示波器观测到网格多翅膀混沌吸引子,验证了该系统的物理可实现性,电路实验结果与数值仿真结果相一致.     

具有共存吸引子的混沌系统及其分数阶系统的镇定

研究一个具有共存吸引子的混沌系统及对应分数阶系统的镇定问题.提出了一个新的具有双翼与四翼吸引子共存的混沌系统,利用Lyapunov指数谱和分岔图对系统的性质进行了分析.借助于拓扑马蹄理论和数值计算,找到了系统的拓扑马蹄,并获得了拓扑熵.构造了相应的分数阶混沌系统,此系统亦存在两个孤立的双翼吸引子以及四翼吸引子且共存的双翼吸引子之间没有重叠.设计了线性反馈标量控制器,此控制器用于分数阶混沌系统的镇定.在控制过程中并未删除系统的非线性项,理论分析与仿真计算表明了该方法的有效性.     

时间序列的混沌识别方法研究

对于貌似无规则变化的复杂的时间序列,要鉴别它究竟是混沌的还是随机的,是一件非常有意义的工作.混沌系统通常可以由混沌吸引子的存在诊断,围绕这个特点,讨论了一些时间序列的混沌识别方法.     

非线性三角恋模型及其在高斯白噪声激励下的基本动力学特征

研究了非线性三角恋模型在某些特定参数下的一些基本动力学特征,包括对称性、耗散性、不动点（平衡）,混沌行为和混沌吸引子.由于心理系统具有高度的复杂性和不确定性,本文用标准高斯白噪声刻画随机因素,构建了随机激励下的爱情模型,并研究了新模型的随机动力学行为,得到了不同激励幅值下系统的响应结果.     

天气系统的混沌特性

运用非线性动力学工具分析天气系统，着重从数据角度描述天气系统的特性，包括重建系统相空间、计算系统吸引子的维数以及Lyapunov指数，从而论证系统的混沌特性．目的在于以混沌动力学为工具。将天气系统作为非线性动力学系统。从实际的天气数据分析天气系统的特性，从数据的角度论证天气系统的混沌特性，并计算系统的混沌参数．     

多涡卷Chua混沌吸引子的设计与性能分析

为了设计结构复杂、性能优越的多涡卷混沌系统,采用理论分析和数值仿真的方法,通过设计一个连续非线性函数,建立了三阶Chua系统的单方向与网格多涡卷吸引子模型.在Matlab平台上,通过吸引子相图、最大Lyapunov指数、分岔图和Poincaré截面等方法,分析了多涡卷Chua混沌系统的动力学特性.研究结果表明,多涡卷Chua混沌吸引子具有丰富的动力学特性,仿真结果与理论分析一致,表明了多涡卷Chua混沌系统设计方法的有效性和设计模型的正确性.     

永磁同步电动机的混沌模型及其模糊建模

推导出永磁同步电动机 (PMSM)的数学模型, 讨论了常输入电压、常外部转矩条件下系统的稳态特性. 该模型在适当的参数选择和外部输入下, 可以呈现出非常复杂的极限环或混沌行为. 基于Takagi_Sugeno模糊建模方法, 给出了永磁同步电动机的TS模糊模型, 这为进一步研究模糊和混沌理论的内在联系, 及利用基于模糊模型的控制方法控制混沌现象提供了一条途径. 计算机仿真结果表明TS模糊系统的吸引子与原系统的混沌吸引子是拓扑等价的.