二维抛物线离散映射的动力学研究

由两个一维抛物线离散映射作推广并非线性耦合,实现了一个新的二维抛物线离散映射.利用不动点稳定性分析和映射分岔分析,研究了所提出的二维离散映射的复杂动力学行为及其吸引子的演变过程,阐述了它所特有的共存分岔模式和快慢周期振荡效应等动力学特性.研究结果表明:二维抛物线离散映射具有动力学特性调节和动态幅度调节的两个功能不同的控制参数,存在Hopf分岔、分岔模式共存、锁频和周期振荡快慢效应等非线性物理现象.并基于微控制器实现的数字电路验证了相应的理论分析和数值仿真结果. 关键词： 二维离散映射 分岔 吸引子 参数     

DOG小波映射伸缩和平移的动力学分析

利用对映射的不动点分析和构造相应次数的迭代曲线,分析了由DOG小波窗口函数构造的一维全局光滑迭代映射的动力学特性.随着尺度伸缩和时间平移,映射不动点会发生数量上的增加或减少,产生稳定或不稳定交点、切点或零点.通过数值仿真得到了动力学行为图、参数分岔图和Lyapunov指数谱,研究和讨论了DOG小波映射的倍周期分岔、切分岔、边界危机分岔、周期窗以及不完全Feigenbaum树等非线性物理现象. 关键词： DOG小波映射 伸缩和平移 不动点 迭代曲线     

二维正弦离散映射的分岔和吸引子

由一个正弦映射和一个三次方映射通过非线性耦合,构成一个新的二维正弦离散映射. 基于此二维正弦离散映射得到系统的不动点以及相应的特征值,分析了系统的稳定性,研究了系统的复杂非线性动力学行为及其吸引子的演变过程. 研究结果表明：此二维正弦离散映射中存在复杂的对称性破缺分岔、Hopf分岔、倍周期分岔和周期振荡快慢效应等非线性物理现象. 进一步根据控制变量变化时系统的分岔图、Lyapunov指数图和相轨迹图分析了系统的分岔模式共存、快慢周期振荡及其吸引子的演变过程,通过数值仿真验证了理论分析的正确性. 关键词： 正弦离散映射 对称性破缺分岔 Hopf分岔 吸引子     

Duffing-van der Pol振子随机分岔的全局分析

应用广义胞映射方法研究了参激和外激共同作用的Duffing-van der Pol振子的随机分岔.以 系统参数通过某一临界值时，如果系统的随机吸引子或随机鞍的形态发生突然变化，则认为 系统发生随机分岔为定义，分析了参激强度和外激强度的变化对于随机分岔的影响.揭示了 随机分岔的发生主要是由于系统的随机吸引子与系统的随机鞍碰撞产生的.分析表明，广义 胞映射方法是分析随机分岔的有力工具，这种全局分析方法可以清晰地给出随机分岔的发生 和发展. 关键词： 随机分岔 全局分析 广义胞映射方法 随机吸引子 随机鞍     

一两维平面映射系统奇怪动力学行为

通过对一平面二维映射系统非线性动力学行为的分析,发现该系统状态随参数变化,经过稳定焦点、极限环(不变环)、倍周期分岔、收缩到低维流形上的混沌吸引子(具有一个正Lyapunov指数)、最后到在有界区域弥散开来的混沌吸引子(具有两个正Lyapunov指数)的过程.通过对该系统不动点的分析揭示了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. 关键词：     

混沌的乘法规律

从理论上分析了几个混沌映射相乘的规律，提出了混沌相乘的思想.数值仿真与理论计算结果表明，几个混沌映射相乘仍然具有非线性动力学特性和分岔序列.并且具有混沌吸引子和对初值敏感性.混沌的乘法概念具有重要的理论意义和应用价值. 关键词： 相乘混沌 吸引子 分岔序列     

复合混沌系统的非线性动力学行为分析

从理论上研究了由几个混沌系统复合而构成的新系统的非线性动力学特性和分岔序列.计算机仿真与理论计算结果表明，复合混沌系统具有混沌吸引子和对初值敏感性，并且有缺边现象产生. 关键词： 复合系统 吸引子 分岔序列     

高维广义蔡氏电路中的快慢动力学行为及其分岔分析

讨论了四阶广义蔡氏电路在两时间尺度下的动力学行为. 由数值模拟得到了系统在不同参数条件下的周期簇发解和混沌吸引子. 通过引入快慢分析法,从分岔的角度,以周期解为例, 对系统动力学行为产生的机理及其演化规律进行了理论分析和解释, 其结论与数值计算的结果基本符合.     

一个新的三维二次混沌系统及其电路实现

为了产生复杂的混沌吸引子，构造了一个新的三维二次自治混沌系统.该系统含有三个参数，每一个方程含有一个非线性乘积项.利用理论推导、数值仿真、Lyapunov指数谱和分岔图对系统的基本动力学特性进行了分析.结果表明，该系统具有五个平衡点，因而与Lorenz，Rsslor，Chen、Lü等混沌系统是非拓扑等价的；当其参数满足一定条件时，系统是混沌的.与Lorenz等混沌系统相比，该系统具有更大的正Lyapunov指数，能够产生复杂的混沌吸引子和一些有趣的动力学行为.最后，设计了实现该系统的混沌电路，电路实验结 关键词： 三维二次自治系统 混沌 混沌吸引子 电路实现     

一种新型的四维多翼超混沌吸引子及其在图像加密中的研究

提出了一种新的能产生多翼混沌吸引子的四维混沌系统,该系统在不同的参数条件下能产生混沌、超混沌吸引子.然后对此混沌系统的一些基本的动力学特性进行了理论分析和数值仿真,如平衡点、Poincaré映射、耗散性、功率谱、Lyapunov指数谱、分岔图等.同时设计了一个模拟振荡电路实现四翼超混沌吸引子,硬件电路模拟实验结果与数值仿真结果相一致.最后将此四维多翼超混沌系统用于物理混沌加密和高级加密标准加密级联的混合图像加密算法,这种利用物理混沌不可预测性的混合加密系统,不存在确定的明文密文映射关系,且密文统计特性也比其他加密系统要好.     

演示离散混沌系统分岔图的实验方法

将模拟器件和数字器件相结合,以一维Logistic映象和二维 Henon映象为例,介绍了在电路上实现离散系统分岔图的方法,实验结果与数值计算的结果非常一致.     

The eigenvalue-matching renormalization group

The eigenvalue-matching renormalization-group method is extended to the computation of the universal rescaling factors in addition to the universal bifurcation rate. Both the one-dimensional quadratic map and the two-dimensional area-preserving Hénon map are studied. The computation has been carried to very high orders: eleventh in the one-dimensional case and eighth in the two-dimensional case. The accuracy is so high and the algorithm so efficient that it may be used as an alternative to the direct numerical procedure.     

Variational Approach for the Bose--Hubbard Model

The phase diagram of the one-dimensional Bose-Hubbard model describing interacting bosons in optical lattice is investigated with the variational approach. This method can also be generalized to the two-dimensional case.     

基于周期性扩频的单相H桥逆变器非线性现象的研究

将周期性扩频技术用于变换器中来抑制其电磁干扰和噪声已经得到了论证并被广泛的应用, 但却忽略了其中的非线性现象. 在分析了周期性扩频技术和单相SPWM-H桥正弦逆变器的精确频闪映射模型的基础上, 研究了采用周期性扩频技术的单相H桥正弦逆变器的分岔和混沌现象, 建立了H桥正弦逆变器扩频后的离散模型, 通过时域图、折叠图、分岔图及李雅亚普诺夫指数谱对其非线性现象进行了分析. 研究表明, 扩频后的H桥正弦逆变器在进入非线性区域后更容易进入混沌区, 并且周期扩频的频率会对系统产生初始分岔点的位置产生影响. 关键词： H桥逆变器 周期性扩频 分岔 混沌     

SYSTEMATICS OF THE PERIODIC WINDOWS IN THE LORENZ MODEL AND ITS RELATION WITH THE ANTISYMMETRIC CUBIC MAP

The Lorenz model and the antisymmetric cubic map enjoy the same discrete symmetry. A careful study of a one-dimensional bifurcation diagram ob- tained numerically from the Lorenz model reveals that the systerriatics of periodic windows is closely related to that of the cubic map. In addition, we determined the drift of the fundamental frequency and thus proposed a nomenclature for the periodic windows by associating an absolute period to each window, which in turn agrees with the corresponding word made of three letters for most of the observed periods.     

Mode-locking of self-generated oscillations in a semiconductor model for low-temperature impurity breakdown

The nonlinear dynamic behaviour of a model for self-generated, spatially coupled current oscillations in two separated parts of a semiconductor is analysed. The model involves impurity impact ionization, nonlinear energy relaxation of hot carriers, and energy exchange between the two subsystems. Quasiperiodicity and mode-locking are obtained, and characterized by a suitably defined rotation number and a spectral bifurcation diagram. The mode-locking structure is found to obey the Farey tree ordering, and can be understood on the basis of the circle map theory, assuming a particular path in the two-dimensional phase diagram of the circle map.     

Symmetrical dynamical characteristic of peak and valley current-mode controlled single-phase H-bridge inverter

Complex dynamical phenomenon was studied in the single phase H-bridge inverter which was controlled by either a peak current or a valley current. The state functions and the discrete iterative map equations were established to analyze the dynamical phenomenon in the single phase H-bridge inverter. The dynamical characteristics of the single phase H- bridge inverter, such as time domain waveform diagram, bifurcation diagram, and folding map, were obtained by using the numerical calculation when the circuit parameters varied in specific range. Moreover, the simulation results were obtained by using the OrCAD-PSpice software to validate the numerical calculation. Both the numerical calculation and the circuit simulation show that the symmetrical dynamical phenomenon occurs in the single phase H-bridge inverter controlled by the peak current or the valley current.