用Si’lnikov定理构造一个新的混沌系统

利用Si'lnikov定理构造一个含有平方项的三维混沌系统, 且系统有两个平衡点, 有一个是鞍焦平衡点, 构造的过程表明该混沌具有Smale马蹄(同宿轨混沌)。在满足同宿轨道Si'lnikov定理条件下可以找出大量的参数值, 使得系统处于混沌状态。数值仿真验证了该方法的有效性。最后, 用待定系数法找到系统中存在Smale马蹄, 因而是Si'lnikov意义下的混沌。     

一类新四维二次系统的混沌运动

利用解析方法和数值方法研究了一新四维二次系统的混沌运动.严格给出了系统产生混沌运动的机理和相应的参数条件.利用待定系数法找出了系统的同宿轨道,并证明了轨道展开式的一致收敛性.由Si’lnikov判据,该系统存在Smale马蹄意义下的混沌.数值模拟验证了理论分析的结果.     

谐和激励与随机噪声作用下具有势的Duffing振子的混沌运动

本文研究了具有同宿轨道、异宿轨道Ф^6势的Duffing振子在谐和激励与高斯白噪声激肋联合作用下的混沌运动，基于同宿分叉和异宿分叉，由Melnikov理论推导了系统存在混沌的必要条件以及出现分形域边界的充分条件，结果表明：噪声的存在，降低了混沌运动的阈值，增大了参数空间的混沌域，进一步的研究发现，随着噪声幅值的增大，导致混沌运动的谐和激励的临界幅值单调减小，最后，数值模拟了系统的Lyvapunov指数，由最大Lyapunov指数为零得到了系统产生混沌运动的另一个阈值，并且发现此阈值也随着噪声幅值单调减小，最后进一步用Poincare截面研究了噪声对系统运动的影响。     

横向磁场中矩形薄板在分布载荷作用下混沌分析

在建立置于横向稳恒电磁场中,同时受横向均布载荷作用四边简支的金属矩形薄板的受力模型的基础上,推导了金属矩型薄板的磁弹性耦合动力学方程,求得了该模型振动系统的异宿轨道参数方程,并根据Melnikov函数方法,推导并求解了振动系统的异宿轨道的Melnikov函数,最后给出了判断该系统发生Smale马蹄变换意义下混沌运动的条件和混沌运动判据.由此可对矩形薄板在机械载荷和电磁载荷共同作用下的分岔和混沌进行分析.本文给出的方法可以推广到其他不同边界条件和不同外载荷条件下弹性薄板的磁弹性振动问题的研究.     

参数不确定的异时滞混沌系统的延时同步控制

构建一个新三维混沌系统,通过对系统非线性动力学特性进行分析,证实了系统的混沌特性并确定其混沌吸引子的存在,电路仿真说明了该混沌系统的物理可实现性。设计了该混沌系统的异时滞混沌系统,数值分析和电路仿真表明了异时滞混沌系统的物理可实现性。对一类参数不确定的时滞混沌系统的自适应延时同步进行讨论,以Lyapunov-Krasovskii泛函为理论基础,设计了时滞延时同步控制器,从理论上证明了当控制参数矩阵[K]满足[K-nE]为正定矩阵时,驱动系统与响应系统趋于同步,数值仿真表明了异时滞延时同步方法设计的普适性和有效性。     

存在参数扰动的超混沌系统的自适应同步

研究了存在参数扰动的超混沌系统的自适应同步问题。基于Lyapunov稳定性理论,设计了自适应控制器,从理论上证明了该控制器可以实现存在参数扰动下超混沌Qi系统的自同步,以及超混沌Qi系统和超混沌Lorenze系统间的异结构同步。最后数值仿真实验进一步验证了所提出方案的有效性。     

基于广义生物经济系统的混沌控制

基于一类广义生物经济系统,研究离散微分代数系统的混沌及混沌控制问题．首先提出一种基于混沌微分代数系统的直线稳定化方法;然后将该方法应用于一类具有混沌现象的广义生物经济系统,并设计了状态反馈控制器,将混沌轨道稳定到理想的目标轨道,实现对混沌种群的控制;最后通过仿真结果证明了该控制方法是行之有效的．     

一种新的混沌系统线性反馈最优控制

为了实现一种新的混沌系统的镇定控制且满足给定的性能指标达到极小值。描述了一种新的混沌系统的动力学行为;设计一个二次目标函数,同时根据Pontryagin极小值原理为混沌系统设计一个线性状态反馈最优控制器,所得到的控制律是最优控制,控制器能将混沌系统的轨道从任意初始点出发稳定到零点,控制器结构简单且易于实现。基于Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性,同时通过对施加闭环控制后的系统状态变化的数值模拟证明了所建议的方法的正确性。     

异结构混沌系统同步及其在保密通信中的应用*

根据主动控制思想和Lyapunov稳定性定理,构造主动控制器使得两个异结构的混沌系统在短时间内实现同步,并证明了混沌同步的鲁棒稳定性;利用MATLAB的Simulink技术进行数字仿真,将同步的异结构混沌系统应用到混沌掩盖和混沌参数调制保密通信中。仿真结果表明,异结构混沌系统能够实现稳定的同步,且在混沌掩盖和混沌参数调制保密通信中,有用信号均能有效地在接收端恢复出来。     

时滞速度反馈对一类双边电容型微谐振器系统复杂动力学行为的控制

本文考虑一类双边电容型微谐振器,提出在系统直流偏置电压上施加时滞速度反馈实施控制其复杂动力学行为.通过引入新变量解析表达同异宿轨道,在此基础上研究时滞反馈抑制该系统全局分岔的机理及其控制效果.发现时滞速度反馈对控制微结构吸合不稳定非常有效,却并不适用于控制混沌.本文研究在提高静电驱动微机械振动系统的动完整性上具有潜在的...     

Chaotic dynamics in quadratic systems with singular linear part

New existence conditions are found for homoclinic and heteroclinic orbits for systems of quadratic ordinary differential equations with singular linear part. Implementing these conditions together with Shilnikov’s theorems guarantees the existence of chaotic attractors in 3-D autonomous quadratic systems. The examples of the chaotic attractors are given.     

Bifurcations and chaotic motions of a curved pipe conveying fluid with nonlinear constraints

This paper investigates the bifurcations and chaotic motions of a fluid-conveying curved pipe restrained with nonlinear constraints. The nonlinear equation of motion for the curved pipe is derived by forces equilibrium on microelement of the system under consideration. Depending on the nonlinear equation of motion and the corresponding boundary conditions for the curved pipe, the DQM (differential quadrature method) is introduced to formulate the discrete forms of the equation of motion for the system, which is then solved by numerical methods. Calculations of phase-plane portraits, time history diagrams, PS (Power Spectrum) diagrams, bifurcation diagrams and Poincaré maps of the oscillations establish clearly the existence of the chaotic motions. In addition, the result shows the route to chaos for the pipe is via period-doubling bifurcations, which is affected definitively by several parameters of the system.     

非线性受控系统状态方程的任意阶近似解

针对工作在理想状态附近的受控系统,通过对其非线性状态方程进行Taylor展开,使之变为无穷级数形式的常微分方程组;然后在线性状态方程组解的基础上采用常数变异法,使之变换成积分方程;最后采用逐次逼近法求得非线性状态方程的任意阶近似解,并进一步讨论了系统状态的方均包络矩阵的转移规律.     

分数阶混沌系统的动态仿真方法研究

分数阶混沌系统是非线性科学的研究热点.由于目前研究分数阶混沌的理论和硬件实验分析方法比较烦琐,提出了分数阶混沌系统的动态仿真方法.通过利用分数阶微分算子及其复域表示方式设计分数阶微分算子仿真模块,根据分数阶系统方程构建分数阶混沌系统仿真模型,可动态地观察系统变量的演化规律,并利用仿真过程的输出数据分析分数阶混沌系统的动力学特性.研究结果表明分数阶混沌系统的动态仿真方法足一种有效的分析方法.     

一个非自治电路混沌特性的计算机分析与研究

该文首先分析了Logistic映射的一些典型的混沌特性，然后运用与其相类比的分析研究方法，诸如时间序列分析方法、相图分析方法和分岔图分析方法，对一个非自治电路进行了计算机分析与研究。通过对描述该非自治电路的非线性微分方程进行求解和计算机分析，可以看到，当输入电压的幅值改变时，该电路系统的动力学特性对输入电压幅值有很强的敏感性。在对该非自治电路的分岔图进行了详细的计算机分析后，指出了该非自治电路从倍周期通向混沌的分岔点。以此，说明了该非自治电路是典型的具有混沌特性的非线性电路。     

Quasilinearization approach to quantum mechanics

The quasilinearization method (QLM) of solving nonlinear differential equations is applied to the quantum mechanics by casting the Schrödinger equation in the nonlinear Riccati form. The method, whose mathematical basis in physics was discussed recently by one of the present authors (VBM), approaches the solution of a nonlinear differential equation by approximating the nonlinear terms by a sequence of the linear ones, and is not based on the existence of some kind of a small parameter. It is shown that the quasilinearization method gives excellent results when applied to computation of ground and excited bound state energies and wave functions for a variety of the potentials in quantum mechanics most of which are not treatable with the help of the perturbation theory or the 1/N expansion scheme. The convergence of the QLM expansion of both energies and wave functions for all states is very fast and already the first few iterations yield extremely precise results. The precision of the wave function is typically only one digit inferior to that of the energy. In addition it is verified that the QLM approximations, unlike the asymptotic series in the perturbation theory and the 1/N expansions are not divergent at higher orders.     

用微分求积法分析输液管道的非线性动力学行为

将微分求积法(Differential Quadrature Method,简称DQM)应用于输液管道的非线性动力学分析,采用此法研究了受非线性约束输液管道的分岔现象和混沌运动问题.从悬臂输液管道模型出发,利用微分求积法形成管道的动力学方程.以分岔图、相平面图、时间历程图和Poincare映射等分析手段考察了系统参数(管内流速)变化对管道振动形态的影响.结果表明,在所研究的系统中存在出现倍周期分岔现象和混沌运动的参数区域,这与前人的研究成果具有一致性.这为一类结构的非线性动力响应问题提供了一种新的研究思路.     

混沌系统的混合遗传神经网络控制

在小扰动控制技术基础上,将暂态误差预测方法和遗传算法结合起来,提出了一种混合遗传神经网络控制非线性混沌系统的新方法(简称HyGANN).通过增强学习训练,HyGANN可产生控制混沌状态的小扰动时间序列信号,Henon映射的计算机仿真结果表明,它不仅有效镇定混沌周期1,2等低周期轨道,还可成功将高周期混轨道变成期望周期行为.