一个类Lorenz系统的动力学分析

针对新提出的三维自治连续时间类Lorenz系统进行研究,求得该系统的平衡点,并分析平衡点的稳定性。对平衡点进行了Hopf分岔分析,得出Hopf分岔的参数条件。通过对系统的第一Lyapunov系数的分析,推导出系统发生余维二退化Hopf分岔的参数条件。借助计算机对类Lorenz系统进行数值仿真,得到该系统发生退化Hopf分岔的分岔图,与理论推导结果相符合,从而验证了理论推导的正确性。     

随机经济模型的Hopf分岔研究

运用非线性动力学理论对带有随机参数的微分方程经济模型的Hopf分岔进行了研究.首先,选择拱形分布的随机变量并利用Chebyshev正交多项式逼近法将经济模型转化为确定性等价系统.然后,运用Hopf分岔定理与Lyapunov系数相关理论研究了系统的稳定性和Hopf分岔的存在性等,结果显示随机参数对系统的稳定性具有很大影响.最后,运用数值仿真验证了系统具有平衡点渐近稳定性,并存在Hopf分岔现象.该研究结果可为调控和保持金融市场稳定提供理论参考.     

具线性收获率的时滞捕食系统的稳定性与Hopf分岔

研究了一类具有线性收获率和时滞的捕食一被捕食模型,通过分析该系统在正平衡点的线性化方程,得到了正平衡点局部稳定的条件,进而得到出现Hopf分岔的条件.通过应用规范型理论和中心流形定理,得到了确定Hopf分岔方向和分岔周期解的稳定性计算公式,最后,利用数值模拟验证了研究结果.     

水轮机调节系统Hopf分岔分析及其PID控制

针对水轮机调节系统中可能存在的Hopf振荡等复杂动力学现象,首先给出了非线性系统Hopf分岔存在性、分岔方向及稳定性判定定理,并具体针对水轮机调节系统刚性和弹性水击下对应的四维和六维系统,推导出各自相应的Hopf和双Hopf分岔存在性判定条件及相关特征量的计算公式;随后通过仿真从系统的稳定域、Jacobi特征根、平衡点、状态变量时域响应、系统振荡周期、相空间极限环等多个角度证明了水轮机刚性和弹性系统中分岔现象的存在,仿真结果与理论分析一致.研究发现,根据稳定域和分岔方向合理地选取PID控制参数对保证系统的安全稳定运行极其重要.     

一类转动悬臂板的稳定性及局部分岔分析

由于航空航天实际工程中很多结构件可以简化为转动悬臂板模型,因此转动悬臂板模型的稳定性和分岔分析成为研究热点问题。对一类亚音速下转动悬臂板模型,基于规范型理论、Huiwitz准则以及分岔理论结合数值模拟方法研究其稳定性及局部分岔行为。首先,选取系统参数（μ1,k2）作为扰动参数,利用规范型理论得到了四维系统方程在一个零特征根和一对纯虚特征根退化情形下的规范型,给出了初始平衡点、静态分岔解、一次Hopf分岔解、二次Hopf分岔解的具体表达式。其次,根据Huiwitz判别法确定了平衡解的稳定条件和稳定区域,得到了系统发生静态分岔和Hopf分岔的转迁曲线。最后,利用四阶Runge-Kutta算法进行数值模拟得到的数值解与理论分析一致。     

具有时滞生态-流行病模型的稳定性与Hopf分岔

具有时滞及非线性发生率的生态-流行病模型,主要通过分析系统在平衡点的线性化方程,给出了正平衡点的局部稳定性的充分条件,在此基础上得到Hopf分岔存在的条件.通过应用规范型理论和中心流形定理,根据Hopf分岔周期解的稳定性及分岔方向的计算公式,用Matlab软件进行了数值模拟.     

一类具有双时滞四维捕食模型的定性分析

研究一类具有双时滞的四维捕食模型的稳定性与Hopf分支.对具有双时滞且食饵都有密度制约项的四维捕食模型进行了定性分析,首先分析四维捕食模型有稳定正平衡点的条件;然后以时滞项捕食时间τ_1,成熟期τ_2为参数,给出了系统在正平衡点存在Hopf分支的充分条件,同时得出当τ_1+τ_2=τ_0时系统产生Hopf分支;最后,取适当的参数值进行数值模拟,验证了理论结果与数值计算的一致性.     

一个新的超混沌吸引子及其控制

基于Lü混沌系统,构造了一个新的四维超混沌系统.分析了该系统平衡点的性质、超混沌吸引子的相图、系统的分岔图和Lyapunov指数谱等基本动力学特性.数值模拟结果表明,新的四维系统随着新引入的参数变化能够在周期态、复杂周期态、拟周期态、混沌态及超混沌态之间转变.利用线性反馈控制法讨论了该超混沌系统不稳定平衡点的镇定,数值模拟结果与理论分析一致.     

一个新的超混沌吸引子及其控制

基于Lü混沌系统,构造了一个新的四维超混沌系统.分析了该系统平衡点的性质、超混沌吸引子的相图、系统的分岔图和Lyapunov指数谱等基本动力学特性.数值模拟结果表明,新的四维系统随着新引入的参数变化能够在周期态、复杂周期态、拟周期态、混沌态及超混沌态之间转变.利用线性反馈控制法讨论了该超混沌系统不稳定平衡点的镇定,数值模拟结果与理论分析一致.     

带有非单调功能反应函数的食饵-捕食系统的双参数分岔分析

考虑了一类带有非单调功能反应函数的食饵-捕食系统的微分方程的分岔分析.系统依赖不同的参数可以出现不同的分岔现象,包括鞍结分岔、超临界的Hopf分岔、次临界的Hopf分岔等.本文主要以(a,D)为参数,讨论系统平衡点的存在性以及可能出现的分岔现象.     

一类时滞红松种群模型的动力学行为研究

研究了一类高维时滞非线性松籽、鼠类和幼苗的红松林生态系统的动力学行为,讨论了时滞对平衡点的稳定性和Hopf分支影响,指出了随着时滞的变化,平衡点由稳定变为不稳定,产生Hopf分支现象,并且考虑周期解的方向和限制在中心流形上该周期解的稳定性.数值模拟例证了分析结果.     

一类具有隔离项的时滞分数阶SIQ传染病模型的稳定性分析

摘要:为了探讨引入时滞对分数阶模型稳定性的影响,建立了一类具有隔离项的时滞分数阶SIQ传染病模型.首先,计算了模型的特征矩阵和特征方程,求出了模型的基本再生数和平衡点; 其次,在无时滞和有时滞两种情况下给出了具有隔离项的分数阶SIQ传染病模型存在无病平衡点稳定的充分条件; 最后,利用分岔理论对模型出现的Hopf分岔行为进行了分析,结果表明模型的动力学特性与引入时滞的阈值大小密切相关.     

新四维耗散非线性系统动力学行为分析及电路设计

在三维混沌系统的基础上,通过非线性反馈控制,构造了一个新的四维超混沌系统。分析了该系统平衡点的稳定性,运用相图、分岔图、Lyapunov指数谱、庞加莱截面图等方法,对系统随参数变化呈周期、混沌、超混沌状态的动力学行为进行了分析。分别利用有限元方法和Runge-Kutta方法求得该系统的数值解,并进行了对比。最后设计了该系统的模拟电路,验证了该系统的可实现性。     

一个具有非线性发生率的捕食者-食饵系统的稳定性和Hopf分支

对疾病仅在食饵中传播且具有非线性发生率的一类捕食者-食饵系统进行研究,其中食饵系统的输入率为常数。讨论了系统的平衡点及局部稳定性,利用中心流行计算的投影方法研究了系统在正平衡点附近的Hopf分支。     

一类多时滞有捕获的Leslie-Gower型捕食系统的Hopf分支

通过选取时滞为分支参数,分析了时滞对一类捕食-被捕食动力系统的影响.应用规范型和中心流形理论,得到了分支方向和周期解的稳定性计算公式.证明了该系统在正平衡点产生Hopf分支的充分条件,并为生物资源的实际开发与管理提供了必要的理论依据.     

Stability switches and Bogdanov-Takens bifurcation in an inertial two-neuron coupling system with multiple delays

In this paper,we investigate an inertial two-neural coupling system with multiple delays.We analyze the number of equilibrium points and demonstrate the corresponding pitchfork bifurcation.Results show that the system has a unique equilibrium as well as three equilibria for different values of coupling weights.The local asymptotic stability of the equilibrium point is studied using the corresponding characteristic equation.We find that multiple delays can induce the system to exhibit stable switching between the resting state and periodic motion.Stability regions with delay-dependence are exhibited in the parameter plane of the time delays employing the Hopf bifurcation curves.To obtain the global perspective of the system dynamics,stability and periodic activity involving multiple equilibria are investigated by analyzing the intersection points of the pitchfork and Hopf bifurcation curves,called the Bogdanov-Takens(BT)bifurcation.The homoclinic bifurcation and the fold bifurcation of limit cycle are obtained using the BT theoretical results of the third-order normal form.Finally,numerical simulations are provided to support the theoretical analyses.     

一类免疫反应系统的Hopf分岔及控制

研究了一类病毒感染的免疫反应动力学模型的正平衡解稳定性和Hopf分岔条件,证明了正平衡解渐近稳定性和系统的渐近稳定的渐近稳定条件.给出一种基于输入-状态线性化的Hopf分岔控制方法,使得系统在给定的参数范围内是渐近稳定的.     

具双时滞的Nicholson果蝇系统的动力学性质

为更好地维护生态系统和谐与稳定,研究了具双时滞的Nicholson果蝇动力系统的稳定性.对系统在正平衡点附近的稳定性,局部Hopf分支的存在性,发生条件、Hopf分支的方向,分支周期解的稳定性以及分支随参数变化其周期解的周期变化进行了讨论.然后通过数值模拟有力地支撑了前面分析得到的理论结果,并且得到在正平衡点附近Hop...     

非自治混沌系统中时滞的反馈控制和应用

基于非自治混沌系统稳定性理论和李雅普洛夫泛函方法,研究了利用线性时滞反馈控制器实现一类非自治混沌动力系统的同步和稳定性分析问题,证明了所提方法的正确性。通过混沌系统适当分离出的非线性项的耦合,得到一个用线性矩阵不等式(LMIs)给出的更弱保守性且更一般的同步判据。在混沌系统中引入时滞反馈信号,用分析手段得到了与原系统相应系统平衡点的渐进稳定性。并通过数值模拟验证了该方法的有效性。