多涡旋混沌同步和分数阶混沌同步

为探讨混沌同步现象和相应的动力学特性,研究了两类特殊的混沌系统即多涡旋混沌系统和分数阶混沌系统的同步.为此,设计了一种非线性反馈控制器,实现了多涡旋类Lorenz的混沌吸引子的投影同步;通过改变投影同步的比例系数,获得了与激励系统相对应的状态变量的任意比例输出.此设计还实现了分数阶超混沌系统的状态向量与任意信号的追踪同步,从而控制分数阶混沌信号趋于期望的周期轨道或平衡点,并实现分数阶混沌系统与整数阶混沌系统的异构追踪同步.最后设计了具有分数阶混沌特性的电路,借助仿真实验证实了分数阶超混沌系统的动力学行为.这些研究结果可以应用于许多领域,例如宏观经济系统的数据分析、保密通讯系统分析与设计等.     

分数阶Chen-like系统混沌性态分析及控制

提出了一类Chen-like系统,研究了该系统奇点稳定性、混沌等动力学性态.讨论了Chen-like系中参数与阶数对系统混沌性态的影响,并给出了Chem-like系统出现混沌性态的阶次范围.与分数阶Chen系统相比,系统出现混沌性态的阶次范围增大了.根据分数阶系统稳定性理论及线性反馈控制,对系统进行了混沌控制,得出了混沌系统在平衡点处的稳定性条件.数值模拟验证了理论分析的正确性.     

新混沌系统的动力学分析

基于动力系统的理论和方法,构造出一个具有复杂混沌吸引子的非线性混沌自治三维系统.其与经典的混沌系统具有类似的结构与性态.采用理论分析和Matlab仿真相结合的方式研究,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,Matlab模拟验证了计算理论的正确性.     

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.     

一类具有混沌同步的Lorenz时滞系统的稳定性分析

研究一类具有混沌同步的Lorenz时滞系统在零平衡点处的稳定性以及Hopf分支,得到了系统的稳定性稳定性开关和Hopf分支出现的条件,并讨论出分支周期解的分支方向、稳定性和分支周期的变化律.最后,做了一些数值以验证理论分析的正确性,并模拟出正平衡点产生稳定的周期解.     

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.     

基于延时反馈的电力非线性系统Hopf分岔反控制

针对无刷直流电机等效非线性动力系统,设计基于Washout滤波器辅助和延迟反馈相结合的控制器对系统进行Hopf分岔反控制.根据Hopf分岔理论讨论系统在稳定的平衡点处发生Hopf分岔时,延迟参数应满足的条件.讨论结果表明,当延迟参数满足一定条件时,可使系统在所期望的平衡点处发生Hopf分岔,从而实现系统的Hopf分岔反控制.此外,方法也可用于混沌控制.数值仿真证明了控制器的有效性.     

时滞扰动类Lorenz系统的Hopf分岔

通过非线性动力学理论,对时滞类Lorenz系统在平衡点的稳定性问题和发生Hopf分岔的条件进行了研究.首先计算得到系统的平衡点,然后通过分析系统在平衡点处的相应特征方程根的分布,得到系统在平衡点局部渐近稳定和产生Hopf分岔的时滞临界点.以时滞为分叉参数,研究了时滞系统存在Hopf分岔的条件.最后,利用Matlab程序进行仿真验证所得结论与理论分析一致.本文的结论是对一些已有文献研究成果的推广.     

一类一维混沌映射的拓扑条件

20世纪中期以来,人们在物理、天文、气象等领域中发现了大量的混沌现象.这些新发现引发了近几十年来对混沌现象的研究.由于它的困难程度和在解决实际问题中的巨大价值,对混沌现象的研究成为动力系统乃至数学中的一个长期的前沿和热点研究方向.混沌现象最本质的特征是初值敏感性,保证有初值敏感性的一个充分条件是系统具有正Lyapunov指数.因此研究系统是否具有正Lyapunov指数成为研究系统是否出现混沌的重要方法.从拓扑角度给出了一类一维映射出现混沌现象的充分条件.从拓扑的角度来研究,将加深对此类映射出现混沌的机理的认识.研究此类映射,最重要的是研究临界点、临界点轨道及它们的相互关系.我们采用临界点的逆像建立拓扑工具,使用这一拓扑工具分析临界点轨道与临界点的复杂关系,研究临界点逆轨道的运动形态、相应开集的拓扑特征,进而导出系统出现混沌的拓扑特征及它与Lyapunov指数之间的关系.     

新三维自治混沌系统动力学性质研究

采用动力系统理论分析和计算机数值仿真相结合的方法,研究了一类新三维自治混沌系统的非线性动力学行为,如平衡点及其稳定性、不变集、混沌吸引子、吸引域等,从而展示了该混沌系统的丰富的动力学特性并且用matlab给出了相应的计算机模拟.创新点在于同时考虑了该混沌系统的最终界和全局吸引集,并且对于这个混沌系统的任意正参数,分别得到了该混沌系统最终界的一个参数族数学表达式和全局指数吸引集的一个参数族数学表达式,最后利用交集的思想分别得到了混沌系统最终界和全局吸引集的一个较小的数学表达式.混沌系统有望在实际保密通信中得到应用.