双同步混沌吸引子动力系统中的筛形域

解析证明耦合映射混沌同步系统中的两个同步混沌吸引子的吸引域是筛形域．在特定耦合参数区间中，解析证明这两个同步混沌吸引子的吸引域不仅被无穷远吸引子的吸引域筛形，还通过数值证明它们的吸引域彼此互相筛形，展示出类似于Wada性质的特征．但进一步的讨论表明这种复杂的被两个(或更多)吸引域共同筛形的结构并不是Wada域，而是由于筛形分岔和筛形域局部—全局分岔导致的．     

Duffing-van der Pol系统的随机分岔

应用广义胞映射图论方法(GCMD)研究了在谐和激励与随机噪声共同作用下的Duffing-van der Pol系统的随机分岔现象. 系统参数选择在多个吸引子与混沌鞍共存的范围内. 研究发现, 随着随机激励强度的增大,该系统存在两种分岔现象: 一种为随机吸引子与吸引域边界上的鞍碰撞, 此时随机吸引子突然消失; 另一种为随机吸引子与吸引域内部的鞍碰撞, 此时随机吸引子突然增大. 研究证实, 当随机激励强度达到某一临界值时, 该系统还会发生D-分岔(基于Lyapunov指数符号的改变而定义), 此类分岔点不同于上述基于系统拓扑性质改变所得的分岔点.     

Wada分形吸引域边界上的混沌鞍

应用广义胞映射图论（Generalized Cell Mapping Digraph)方法，数值地研究Thompson的逃逸方程在最佳逃逸点附近的分岔。发现了嵌入在Wada分形吸引域边界上的混沌鞍，混沌鞍是状态空间不稳定（非吸引）的混沌不变集合。Wada分形吸引域边界是具有Wada性质的边界，即吸引域边界上的任意点也同时是至少两个其它吸引域的边界点，称为Wada域边界。我们证明Wada域边界上的混沌鞍导致局部鞍结分岔具有全局不确定性结局，研究了Wada域边界上混沌鞍的形成与演化，证明最终的逃逸分岔是混沌吸引子碰撞混沌鞍的边界激变。     

Kawakami映射的超混沌行为研究

通过对一类平面二维映射系统非线性动力学行为的分析,发现该系统存在一个奇怪吸引子,该吸引子具有两个正Lyapunov指数和分数维。通过该系统不动点的分析揭示了该吸引子的吸引域边界结构,即不稳定第二类结点与不稳定偶数周期点在吸引域边界上的相间排列。     

考虑时滞效应时耦合化学反应系统的动力学行为

在耦合自催化反应系统中,采用数值分析方法研究了考虑时滞效应和流速扰动时子系统的动力学行为.与原系统相比,该系统呈现出更加丰富的动力学现象.反应过程中出现了结构复杂的混沌吸引子和由在周期解邻域内振荡而产生的概周期运动,并且存在混沌由倍周期分岔演变为新的混沌吸引子的过程.这些结果对于解释耦合化学反应系统中的复杂现象、揭示其反应机理具有一定的指导意义.     

规范形网络中的混沌吸引子

讨论多余维Hopf分叉三阶规范形的普适开折形成的网络更进一步的复杂动力学行为．通过对余维二Hopf分叉的规范形网络多级分叉的分析，发现在参数空间的某个区域会出现二环面，将S形非线性加入规范形网络，在出现二环面的区域内可以出现混沌．本文给出了该混沌吸引子的相图及其二阶Poincare映射的图景．由这些图可以看到该混沌吸引子具有非常奇妙的形态：某些二阶Poincare映射像一只逼真的蝴蝶．     

规范形网络中的混沌吸引子

讨论多余维Hopf分叉三阶规范形的普适开折形成的网络更进一步的复杂动力学行为．通过对余维二Hopf分叉的规范形网络多级分叉的分析，发现在参数空间的某个区域会出现二环面，将S形非线性加入规范形网络，在出现二环面的区域内可以出现混沌．本文给出了该混沌吸引子的相图及其二阶Poincare映射的图景．由这些图可以看到该混沌吸引子具有非常奇妙的形态：某些二阶Poincare映射像一只逼真的蝴蝶．     

近吸引子初值选取法求解混沌系统不稳定周期轨道

根据奇怪吸引子由无穷多不稳定不动点的不稳定流形的并的闭包构成，提出近吸引子初 法求解不稳定周期轨道，结果进一步说明了关于不稳定不动点嵌在具有分维循环的厅怪吸引子的无穷多空隙间，并且无限接近奇怪吸引子的观点。数值模拟实验表明该方法简便易行它的缺点是不能预测混沌吸引子中某一确定周期的不稳定轨道的数目 。     

离散达芬映射中由边界激变所诱发的复杂的张弛振荡

多时间尺度问题具有广泛的工程与科学研究背景,慢变参数则是多时间尺度问题的典型标志之一.然而现有文献所报道的慢变参数问题,其展现出的振荡形式及内部分岔结构,大多较为单一,此外少有文献涉及到混沌激变的现象.本文以含慢变周期激励的达芬映射为例,探讨了一类具有复杂分岔结构的张弛振荡.快子系统的分岔表现为S形不动点曲线,其上、下稳定支可经由倍周期分岔通向混沌.而在一定的参数条件下,存在着导致混沌吸引子突然消失的一对临界参数值.当分岔参数达到此临界值时,混沌吸引子可能与不稳定不动点相接触,也可能与之相距一定距离.对快子系统吸引域分布的模拟,表明存在着导致边界激变(boundary crisis)的临界值,在这些值附近,经由延迟倍周期分岔演化而来的混沌吸引子可与2~n(n=0,1,2,···)周期轨道乃至混沌吸引子共存.当慢变量周期地穿过临界点后,双稳态的消失导致原本处于混沌轨道的轨线对称地向此前共存的吸引子转迁,从而使系统出现了不同吸引子之间的滞后行为,由此产生了由边界激变所诱发的多种对称式张弛振荡.本文的结果丰富了对离散系统的多时间尺度动力学机理的认识.     

COMPLEX RELAXATION OSCILLATION TRIGGERED BY BOUNDARY CRISIS IN THE DISCRETE DUFFING MAP

多时间尺度问题具有广泛的工程与科学研究背景，慢变参数则是多时间尺度问题的典型标志之一.然而现有文献所报道的慢变参数问题，其展现出的振荡形式及内部分岔结构，大多较为单一，此外少有文献涉及到混沌激变的现象.本文以含慢变周期激励的达芬映射为例，探讨了一类具有复杂分岔结构的张弛振荡.快子系统的分岔表现为S形不动点曲线，其上、下稳定支可经由倍周期分岔通向混沌.而在一定的参数条件下，存在着导致混沌吸引子突然消失的一对临界参数值.当分岔参数达到此临界值时，混沌吸引子可能与不稳定不动点相接触，也可能与之相距一定距离.对快子系统吸引域分布的模拟，表明存在着导致边界激变（boundary crisis）的临界值，在这些值附近，经由延迟倍周期分岔演化而来的混沌吸引子可与2ⁿ（n=0，1，2，…）周期轨道乃至混沌吸引子共存.当慢变量周期地穿过临界点后，双稳态的消失导致原本处于混沌轨道的轨线对称地向此前共存的吸引子转迁，从而使系统出现了不同吸引子之间的滞后行为，由此产生了由边界激变所诱发的多种对称式张弛振荡.本文的结果丰富了对离散系统的多时间尺度动力学机理的认识.     

碰撞振动系统中周期轨擦边诱导的混沌激变

基于图胞映射理论, 提出了一种擦边流形的数值逼近方法, 研究了典型Du ng 碰撞振动系统中擦边诱导激变的全局动力学. 研究表明, 周期轨的擦边导致的奇异性使得系统同时产生1 个周期鞍和1 个混沌鞍. 当该周期鞍的稳定流形与不稳定流形发生相切时, 边界激变发生使得该混沌鞍演化为混沌吸引子. 噪声可以诱导周期吸引子发生擦边, 这种擦边导致了1 种内部激变的发生, 表现为该周期吸引子与其吸引盆内部的混沌鞍发生碰撞后演变为1 个混沌吸引子.     

非线性强迫Mathieu方程的激变和瞬态混沌

应用广义胞映射图论（ＧＣＭＤ）方法研究了非线性强迫Ｍａｔｈｉｅｕ方程的激变、瞬态混 沌、以及随系统参数变化的全局分岔特性．揭示了参数激励常微分系统混沌吸引子的边界激变 是由于混沌吸引子与其吸引域边界上的不稳定周期轨道发生碰撞而产生的,发现了边界激变产 生的瞬态混沌,在Ｐｏｉｎｃａｒé截面上直观地表明了瞬态混沌的几何空间结构,以及瞬态混沌的空 间结构随着系统参数逐渐远离激变临界值的衰变．给出了对自循环胞集进行局部细化的方法．     

连续时间系统的混沌同步

本文讨论混沌连续时间系统的完全同步问题，提出一个构造混沌同步系统的新方法。这个方法基于线性系统的稳定性分析准则。通过对系统线性项与非线性项的适当分离，当系统的雅可比矩阵的所有特征值都具有负实部时，同步误差e(t)的线性系统是渐进稳定的，即可实现新系统和原系统的完全同步。新方法不需计算条件Lyapunov指数以作为判定同步的条件，因而比通用方法更为简单有效。新方法适用于自治或非自治系统，尤其适用于具有多于两个正Lyapunov指数的超混沌系统。甚至当初始同步误差极大时，也能实现理想的混沌同步。以Lorenz系统，耦合Duffing振子系统和超混沌Roessler系统作为算例。数值计算结果证实所提出方法的有效性和鲁棒性。     

软土路堤填料二次加灰处理技术探讨

讨论了具有内共振线性和非线性耦合系统的混沌相位同步. 通过引入混 沌运动的相位定义说明2个子系统固有频率的调谐参数$\sigma $对相位同步的影响. 随着线性耦合力的增加,相位同步效应增强,然而随着非线性耦合力的 增加,相位同步效应减弱. 揭示了耦合系统的相位动力学与Lyapunov指数变化有关.     

OPCL控制方法在准零刚度隔振系统中的应用研究

为了降低船舶动力机械的振动噪声和线谱信号,解决常见线谱控制方法存在的小能量控制混沌化、变工况下持续混沌化和小振幅混沌化的难题,采用开环加闭环(OPCL)控制方法进行了两自由度准零刚度隔振系统的吸引子迁移控制和广义混沌同步化研究。首先,建立了两自由度准零刚度隔振系统的动力学模型,进行了全局性态分析;然后,利用OPCL控制方法将系统从大振幅吸引子迁移至小振幅吸引子,从而减小了系统振幅;最后,在单向耦合系统中,利用OPCL控制方法施加主动控制,实现了系统在大参数范围内的小振幅广义混沌同步化。结果表明,将OPCL控制方法应用于两自由度准零刚度隔振系统的吸引子迁移控制和广义混沌同步化,能够同时实现隔振系统的线谱控制和振动隔离,从而进一步扩大了OPCL控制方法的应用范围。     

系泊海洋平台周期运动倍周期分岔的胞映射分析

应用胞映射方法研究了系泊海洋生产平台的周期运动及其倍周期分岔。系泊运动的数学模型是一个具有指数回复力特性的非线性强迫振子 ,以波浪作用力为外激励。将波浪激励周期作为分岔控制参数 ,研究了周期系泊运动的倍周期分岔。胞映射方法用于寻找系统的稳定吸引子并确定其吸引域。时间历程、相图、功率谱和Poincar啨映射用于确定吸引子的具体类型芯糠⑾?,分岔参数处于不同的区域时 ,系统存在着相异的倍周期分岔特性。观察到了倍周期分岔的产生和突然消失 ,也找到了一个趋于吸引子的倍周期分岔序列。根据吸引域的胞映射分析结果解释了上述不同的倍周期分岔特征。发现其原因在于倍周期序列中的每个吸引子是否具有全局吸引性。     

周期激励下广义蔡氏电路混沌运动中的概周期行为

由于广义蔡氏电路存在2个对称的稳定平衡点,周期激励可能导致系统出现相应于不同初值的2种共存的分岔模式. 概周期解由环面破裂进入混沌,混沌吸引子从相位不同步逐渐演化为同步,并进一步随着参数的变化,产生分裂现象. 分裂后的2个相互对称的混沌吸引子仍存在相位同步效应,这2个混沌吸引子再次相互作用后形成扩大了的混沌吸引子,并交替围绕2个子混沌结构来回振荡. 同时,在混沌过程中,其轨迹在相当长的一段时间内严格按照概周期行为振荡,即混沌结构中存在局部概周期行为,这种局部概周期行为随参数的变化会逐步减弱,直至消失.      

延时神经网络混沌现象的研究

本文研究一个具有部分延时性能的三个神经元的不对称神经网络系统的动力学行为，讨论了当控制参数变化时网络呈现的各种现象，计算了李雅普人指数研究了阵发混沌现象，最后讨论了全延时神经网络的吸引子。     

Duffing系统随机分岔的全局分析

应用广义胞映射方法研究了在谐和与随机噪声联合作用下的Dnmng系统的随机分岔现象．对于随机Dnmng系统，以吸引子形态的突然变化，描述一类随机分岔现象．数值结果表明，随着随机激励强度的逐渐增大，当随机激励强度通过临界值时，随机系统的吸引子与其吸引域边界(吸引域)上的鞍碰撞，发生分岔现象．比较结果表明，在同样的参数区域内，Lyapunov指数均为负值，也就是说，在Lyapunov指数意义下，无法发现这种随机分岔现象．     

神经网络的分叉理论设计方法

本文用分叉理论的规范形方程设计和综合期望贮存静、动态记忆模式的神经网络。对于期望贮存静态记忆模式的网络，该规范形方程为叉形分叉的；若期望贮存的记忆模式是周期振荡形式，该规范形方程为高余维数Ｈｏｐｆ分叉的，由满足设计约束的规范形系数得到的突触连接系数可以保证期望贮存的记忆模式都能成功地存贮于所设计的网络，且是网络仅有的吸引子，没有伪吸引子，吸引域的范围足够大。