含约束非线性动力系统的分岔分类

讨论含约束非线性动力系统分岔的分类.研究表明,约束分岔的转迁集,除分岔集、滞后集和双极限点集外,还有三种转迁集是它特有的.在此基础上提出了一种约束分岔问题的奇异性分类方法.     

具有单边约束的基本分岔问题的新分岔模式

含约束分岔是非线性动力系统周期解分岔研究中遇到的普遍问题,然而现有的奇异性理论关于此类问题的结果还很少。作为探讨和补充,给出余维数不大于3的10种基本分岔在约束情况下的转迁集和摄动保持分岔图的计算结果。可为约束分岔问题的研究提供直接利用的结果。     

含有约束的两个状态变量系统的转迁集计算

周期解的分岔广泛存在于实际的非线性动力学系统中．该文对两个状态变量系统的约束分岔进行了讨论．在约束条件下系统将产生新的转迁集．此外,以一个二维系统为例,对含有约束条件和不含有约束条件的分岔特性进行了比较．所得的结果可以为系统的设计和参数选择提供理论依据．     

1∶1内共振悬索的二维奇异性分析

对1∶1内共振悬索系统的二维分岔方程进行了研究．根据奇异性理论得到了3种情况下开折系统的转迁集．转迁集将整个参数空间分成了不同的保持域,得到了各个保持域上的分岔图．     

弹性支承-刚性转子系统同步全周碰摩的分岔响应

基于航空发动机转子系统的结构特点,将航空发动机转子系统简化为一个非线性弹性支承的刚性转子系统．根据Lagrange方程建立了弹性支承-刚性不对称转子系统同步全周碰摩的运动方程;采用平均法进行求解,得到了关于系统振幅的分岔方程;根据两状态变量约束分岔理论,分别给出了系统在无碰摩和碰摩阶段参数平面的转迁集和分岔图,讨论了转子偏心、阻尼对系统分岔行为的影响;应用Liapunov稳定性理论分析了系统碰摩周期解的稳定性和失稳方式,给出了系统参数——转速平面上周期解的稳定范围;该文的研究结果对航空发动机转子系统的设计有一定的理论意义．     

一类时变动力系统的高余维分岔及其控制

研究了一类时变动力系统的高余维分岔及其控制问题,首先利用新方法对时变分岔方程的两个方向的分岔转迁和跃迁现象进行分析,分别通过慢变解的线性化近似和量级平衡估计分岔转迁值,然后研究这类时变分岔方程的线性反蚀控制问题,通过分析相应的二维高次自治系统的Hopf分岔,在适当的条件下得到了稳定的动态滞后环,研究揭示出脉冲振动产生的机理是分岔参数随时间周期变化经过定常分岔值时所发生的分岔转迁的滞后和跃迁现象。     

时变参数系统的非完全分岔及其在Duffing方程中的应用

提出新的方法从本质上研究时变参数系统的非完全分岔问题。通过建立时变参数系统的解的线性近似定理去分析时变分岔方程运动的分岔转迁滞后和跃迁现象。利用Ｖ函数预测分岔转迁值,将新方法应用于Ｄｕｆｆｉｎｇ方程,获得一些新的分岔结果和关于解对初值和参数的敏感性结论。     

周期激励Stuart-Landau方程的某些动力学行为

研究了周期激励Stuart-Landau方程的锁频周期解．利用奇异性理论分别研究了这些解关于外部激励振幅和频率的分岔行为．结果表明:关于外部激励振幅的普适开折具有余维3,在某些条件下,得到了转迁集及分岔图．另外还证明:关于频率的分岔问题具有无穷余维,因此该情形下的动力学分岔行为非常复杂．发现了一些新的动力学现象,它们是孙亮等所获结果的补充．     

一类弹性储液箱同液体耦合晃动问题的分岔行为分析

建立了弹性圆柱型储液箱同液体耦合系统在外激励下的非线性振动方程组．采用多尺度法、奇异性理论研究此非线性振动系统共振解的分岔行为,通过对其分岔行为的分析和讨论,得到了这一系统的多种转迁集和分岔图,建立了系统参数与其拓扑分岔解的联系,并且分析了不同参数下系统的分岔特性,为实现储液器参数的优化控制提供了理论依据．     

多频激励下Duffing vanderPol系统的两参数分岔分析

研究了含有两个分岔参数的多频激励下Duffing-van der Pol系统的分岔特性．分3种情况进行了讨论:情形1 将λ1看成分岔参数;情形2 将λ2看成分岔参数;情形3)将λ1和λ2都看成分岔参数．根据转迁集的定义,不同的情况下,整个参数空间都被分成了若干个不同的区域,得到了各个参数空间上系统的分岔图,从而为该类系统的参数优化控制奠定了基础．     

参外激励下强非线性广义Van der Pol方程的亚谐共振解（英文）

In this paper a modified L-P method and multiple scale method are used to solve sub-harmonic resonance solutions of strong and nonlinear resonance of general Van der Pol equation with parametric and external excitations by parametric transformation. Bifurcation response equation and transition sets of sub-harmonic resonance with strong nonlinearity of general Van der Pol equation with parametric and external excitation are worked out.Besides, transition sets and bifurcation graphs are drawn to help to analysis the problems theoretically. Conclusions show that the transition sets of general and nonlinear Van der Pol equation with parametric and external excitations are more complex than those of general and nonlinear Van der Pol equation only with parametric excitation, which is helpful for the qualitative and quantitative reference for engineering and science applications.     

Parametric and Autoparametric Resonance

A large number of mathematical questions are related to problems of parametric and autoparametric resonance in engineering models. The linearized problems generally produce systems of differential equations with periodic coefficients with special stability and genericity questions. We start by reviewing linear systems while discussing normal form techniques and bifurcation results. The linear and nonlinear analysis is illustrated in three cases: rotor dynamics, autoparametric resonance of a parametric oscillator and autoparametric resonance of a self-excited oscillator. In all cases bifurcations, symmetry considerations and attraction to nonclassical limit sets play a part.     

周期分岔解的鲁棒控制

根据C-L方法,可以得到非线性动力系统的分岔方程和拓扑分岔图．根据得到的分岔图,结合控制理论,提出了周期解的鲁棒控制方法．该方法将运动模式控制到目标模式．由于该方法对控制器的参数没有严格的控制,所以在设计和制造控制器方面是很方便的．数值研究验证了该方法的有效性．     

Role of transmissible disease in an infected prey-dependent predator – prey system

The role of disease in ecological systems is a very important issue from both mathematical and ecological points of view. This paper deals with the qualitative analysis of a prey-dependent predator – prey system in which a disease is spreading among the prey species only. We have analysed the behaviour of the system around each equilibrium and obtained conditions for global stability of the system around an equilibrium by using suitable Lypunov functions. We have also worked out the region of parametric space under which the system enters a Hopf bifurcation and a transcritical bifurcation but does not experience either saddle-node bifurcations or pitchfork bifurcations around the disease-free equilibrium E ₂. Finally, we have given an example of a real ecological situation with experimental data simulations.