分数阶余弦和标准映射下的离散混沌现象

运用离散分数阶微积分,提出了分数阶标准映射和余弦映射.当差分阶是分数阶时,从数值上讨论了混沌现象,进一步展示了分岔图和相位图.     

平面不可压缩磁流体动力学五模类Lorenz方程组的动力学行为及其数值仿真北大核心CSCD

该文研究了平面正方形区域上不可压缩的磁流体动力学方程组五模截断所得到的十维模型的动力学行为问题.首先,利用模式截断方法推导了十模系统,讨论了该方程组定常解及其稳定性,其次,发现了Hopf分叉和混沌,证明了该方程组吸引子的存在性和全局稳定性,最后,给出了系统从分叉到混沌整个过程所呈现的动力学行为演变的详细数值模拟结果,分析了磁性对系统动力学行为的影响.基于分岔图、Lyapunov指数谱和庞加莱截面图,返回映射和功率谱等数值模拟结果揭示了这个低维系统的动力学行为特征.这个新混沌系统通过周期倍分岔过渡到混沌(费根鲍姆途径).     

平面不可压缩磁流体动力学五模类Lorenz方程组的动力学行为及其数值仿真

该文研究了平面正方形区域上不可压缩的磁流体动力学方程组五模截断所得到的十维模型的动力学行为问题.首先,利用模式截断方法推导了十模系统,讨论了该方程组定常解及其稳定性,其次,发现了Hopf分叉和混沌,证明了该方程组吸引子的存在性和全局稳定性,最后,给出了系统从分叉到混沌整个过程所呈现的动力学行为演变的详细数值模拟结果,分析了磁性对系统动力学行为的影响.基于分岔图、Lyapunov指数谱和庞加莱截面图,返回映射和功率谱等数值模拟结果揭示了这个低维系统的动力学行为特征.这个新混沌系统通过周期倍分岔过渡到混沌(费根鲍姆途径).     

旋转流动的低模分析及仿真研究

为了探讨Couette-Taylor流从层流到湍流过渡的方式以及流动发展到湍流之后混沌吸引子的某些特征等问题,采用低模分析方法研究了Couette-Taylor流的部分动力学行为及仿真问题,讨论了Couette-Taylor流三模态类Lorenz型方程组的动力学行为,包括定态的失稳、极限环的出现、分岔与混沌的演变和全局稳定性分析等。通过线性稳定性分析和数值模拟等方法给出了此三维模型分岔与混沌等动力学行为及其演化历程,并借此解释了Couette-Taylor流试验中观察到的部分涡流的演化过程.基于系统的分岔图、Lyapunov指数谱、功率谱、Poincaré(庞加莱)截面和返回映射等揭示了系统混沌行为的普适特征.     

多个体系统的自组织行为

考虑了一类具有简单吸引排斥函数的多个体系统的离散模型,研究了多个体系统的群体聚集.特别地,我们证明了个体均集聚并在有限时间内形成一个团簇,这个团簇的大小仅取决于模型参数.     

Couette-Taylor流三模系统的混沌行为及其仿真

研究了旋流式Couette-Taylor流三模态类Lorenz系统的动力学行为及其数值仿真问题.给出了此系统平衡点存在的条件,证明了其吸引子的存在性,给出了吸引子的Hausdorff维数上界的估计,数值模拟了系统分歧和混沌等的动力学行为发生的全过程,基于分岔图与最大Lyapunov指数谱和庞加莱截面以及功率谱和返回映射等仿真结果揭示了此系统混沌行为的普适特征.     

一类离散的Holling-I型捕食与被捕食系统的Flip分岔

本文利用中心流形定理和映射的分岔理论,研究了一类离散的捕食与被捕食系统的倍周期分岔的存在性与稳定性。     

离散Leslie—Gower型捕食与被捕食系统的Neimark—Sacker分岔

本文利用映射的分岔理论讨论了离散Leslie—Gower型捕食与被捕食系统的Neimark—Sacker分岔,并通过数值模拟验证了所得结果的正确性。     

一种双寡头垄断Cournot-Puu模型的混沌控制研究

基于非线性动力学的基本原理,研究了经济系统中的双寡头垄断Cournot-Puu模型及其混沌控制方法.Cournot-Puu模型具有双曲线形需求函数和彼此不同的不变边际成本,离散化的差分系统显示出其复杂的非线性、分岔和混沌行为.在此基础上,结合Cournot-Puu模型的基本特征,应用延迟反馈控制方法以及自适应控制方法对该系统的混沌行为进行了研究.在结合实际经济意义的条件下,对该模型的输出进行调整并实现混沌控制.     

一类离散的捕食与被捕食系统的稳定性与Neimark-Sacker分岔

本文利用映射的分岔理论讨论了一类离散的捕食与被捕食系统的动力学性质,分析了其正平衡点的稳定性,并讨论了Neimark-Sacker分岔的稳定性与方向。     

一类Lotka—Volterra型捕食与被捕食系统的Flip分岔

本文利用中心流形定理和映射的分岔理论,研究了一类离散的捕食与被捕食系统的Flip分岔的存在性与稳定性,并给出了数值模拟的结果。     

磁场中旋转运动圆环板主共振分岔及混沌研究

研究了磁场中旋转运动圆环板的磁弹性主共振及分岔、混沌问题.通过Hamilton(哈密顿)原理推得磁场中旋转运动圆环板的横向振动方程,并采用Bessel(贝塞尔)函数作为振型函数进行Galerkin(伽辽金)积分,得到磁场中旋转运动圆环板的无量纲非线性振动常微分方程.利用多尺度法展开,得到静态分岔方程、对应的转迁集与分岔图,以及物理参数作为分岔控制参数时的分岔图.利用Mel’nikov(梅利尼科夫)方法,对系统混沌特性进行研究,得到外边夹支内边自由边界条件下异宿轨破裂的条件;通过数值计算,得到外激振力幅值作为分岔控制参数时系统的分岔图与指定参数条件下系统响应图.结果表明,磁场扼制多值现象的产生;激振频率、转速、磁感应强度越小,激振力幅值越大,系统的异宿轨越容易发生破裂,从而引发混沌或概周期运动.     

基于参数自适应控制的分数阶离散logistic映射同步

讨论了分数阶离散混沌系统驱动系统和相应系统都是相同混沌映射、但是参数不同时的同步问题,采用了参数自适应算法实现了分数阶离散logistic映射的同步,并且给出了同步的充分条件.     

时滞耦合惯性项神经系统的多混沌路径共存

混沌及其共存是神经动力学的一个重要研究内容.该文基于非单调激活函数的惯性项神经元时滞耦合系统,在固定系统参数的情况下,以耦合时滞τ作为参变量,取不同的初始条件,利用Poincaré截面技术,展现了系统多个不同的倍周期分岔序列和概周期分岔序列,并给出了系统相应的相图.研究结果表明,时滞耦合神经系统具有多级倍周期分岔序列和概周期分岔序列的稳态共存,展现了系统更加丰富的多混沌和多周期解的多稳态共存.     

求解混沌映射不变分布的符号计算法

根据Frobenius-Perron方程,可以对混沌映射的不变分布从理论上加以分析,从而对混沌映射不变分布作出大致的估计.由此可以利用符号计算的方法求解得到迭代函数系统不变分布的密度近似函数,从而逼近理论解.用几个计算实例和常见数值解法作了比较,试验结果表明符号计算方法具有一定的优势.     

平面不可压缩Navier-Stokes方程五模系统的力学机理及能量演化

该文研究了平面不可压缩Navier-Stokes方程五模系统的力学机理及能量演化问题,通过将五模混沌系统转换成Kolmogorov形系统,把系统的力矩分为三种类型:惯性力矩,耗散力矩和外力矩.通过不同力矩的结合分析和研究了系统产生混沌的关键因素和物理意义.讨论了能量与雷诺数之间的关系.研究表明三种力矩的耦合是产生混沌的必要条件,而且只有耗散力矩和驱动力矩(外力矩)相匹配时,系统才能产生混沌,其中任何两种力矩耦合均不可能产生混沌.外力矩给系统提供能量,导致系统失稳出现分岔与混沌.引进Casimir函数分析系统的动力学行为和能量演化,并估计混沌吸引子的界.Casimir函数反映了能量转换和轨道与平衡点间的距离.     

完备度量空间中的混沌判定

本文研究完备度量空间上的离散动力系统的混沌标准,证明了如果完备度量空间X上的连续映射f具有正则非退化返回排斥子或连接不动点的正则非退化异宿环,则存在f的不变闭子集A,使得f限制在此不变闭子集上的子系统与两个符号的符号动力系统拓扑共轭,从而获得具有这类结构的连续映射f具有Devaney混沌、分布混沌、正拓扑熵及ω-混沌,此结果改进了已有的相关结果.     

混沌平话(续完)

续上期）菲根鲍姆常数映射中的倍化周期现象还有更让人惊异逻辑斯蒂映射的分岔图．常数α从（横坐标）２增大到４．纵坐标是状态ｘ．注意混沌带的生长紧随着周期倍化现象图１的奥秘与内涵．将前述逻辑斯蒂映射中的参数α与其映射产生的相应的不动点或定态点（吸引子）值ｘ...     

一类双面碰撞振子的对称性尖点分岔与混沌

讨论了一类单自由度双面碰撞振子的对称型周期n-2运动以及非对称型周期n-2运动．把映射不动点的分岔理论运用到该模型,并通过分析对称系统的Poincaré映射的对称性,证明了对称型周期运动只能发生音叉分岔．数值模拟表明:对称系统的对称型周期n-2运动,首先由一条对称周期轨道通过音叉分岔形成具有相同稳定性的两条反对称的周期轨道;随着参数的持续变化,两条反对称的周期轨道经历两个同步的周期倍化序列各自生成一个反对称的混沌吸引子．如果对称系统演变为非对称系统,非对称型周期n-2运动的分岔过程可用一个两参数开折的尖点分岔描述,音叉分岔将会演变为一支没有分岔的分支以及另外一个鞍结分岔的分支．     

新三维非线性系统的动力学分析

通过代数方法,构造出来一个具有复杂混沌吸引子的非线性混沌自治三维系统．从理论和数值两方面对吸引子进行了分析和仿真,得到了系统在平衡点处不稳定的参数范围．通过分岔图和Lyapunov指数谱进一步揭示了系统丰富的动力学行为.