一类准周期参激非线性相对转动动力系统的稳定性与时滞反馈控制

建立了一类含准周期参数激励和时滞反馈的相对转动非线性系统的动力学方程. 采用多尺度法求解1/2亚谐波主参数共振下的分岔响应方程,并分析了系统的稳定性. 在求解非受控系统的定常解的基础上,通过讨论系统的动力学特性,研究了准周期参数激励对系统响应的影响. 采用时滞反馈控制的方法对系统分岔和极限环(域)进行控制,数值模拟的结果表明通过改变时滞参数可以实现对系统分岔的控制,并能有效地控制极限环(域)的幅值和稳定性. 关键词： 相对转动 准周期参激 时滞反馈 极限环     

一类非自治时滞反馈系统的分岔控制

对含有两个时滞参数、受简谐激励作用下的van der Pol-Duffing方程进行了研究，着重研究了时滞参数对该类参数激励系统的主共振的分岔响应控制.首先采用摄动法从理论上推导出时滞动力系统的分岔响应方程，用奇异性理论得到了退化余维一分岔和余维二分岔的条件，以及Hopf分岔的存在性及发生该分岔的条件，最后用数值模拟的方法研究了时滞参数对系统分岔响应的影响.研究结果表明，适当选取时滞参数，不仅可以改变分岔响应曲线的拓扑形态， 还可以改变分岔点的位置. 关键词： 摄动法 分岔控制 时滞动力系统     

耦合相对转动非线性动力系统的稳定性与近似解

研究了一类含三次非线性耦合项的相对转动非线性动力系统的动力学行为. 建立了具有非线性弹性力、广义摩阻力耦合项的系统动力学方程. 运用多尺度法求解谐波激励下耦合非自治系统的近似解,通过讨论系统的主共振和内共振特性,分析了耦合项对系统响应的影响. 应用奇异性理论研究了主振稳态响应分岔方程的稳定性,得到了系统的转迁集和分岔曲线的拓扑结构. 关键词： 相对转动 非线性耦合动力系统 奇异性理论 稳定性     

有界噪声激励下带有时滞反馈的随机Mathieu-Duffing系统的响应

研究了参数激励下带有时滞反馈的随机Mathieu-Duffing方程的主参数共振响应问题.运用多尺度方法分离了系统的快慢变量.分析了系统的分岔性质,发现调谐参数、时滞、时滞项的系数以及非线性项的强度等都可以影响系统的分岔行为,适当选择这些参数可以改变系统的分岔响应.同时,还讨论了非零解的稳定性,得到了非零解稳定的充要条件,而且发现在随机激励的带宽较小时,系统的多解现象仍然存在,分岔和跳跃现象仍会发生,数值模拟验证了理论推导的有效性. 关键词： 随机Mathieu-Duffing系统 多尺度 稳定性 分岔     

一类惯性神经网络的分岔与控制

本文讨论了一类三阶惯性神经网络的稳定性和分岔问题. 利用灵敏度理论,确定了合适的Hopf 分岔参数. 基于Routh-Hurwitz判据和分岔理论,给出了系统稳定性、发生Hopf分岔以及产生静态分岔的条件. 数值模拟不仅验证了理论分析的正确性,还说明了所设计的单节点时滞反馈控制器不仅能延迟网络分岔的发生,还能改变极限环的振幅. 关键词： 惯性神经网络 稳定性 时滞反馈控制 Hopf分岔     

一类高维相对转动非线性动力系统的Lyapunov-Schmidt约化与奇异性分析

研究一类高维相对转动非线性动力系统的降维与分岔特性. 在考虑转动系统中间隙非线性影响因素的基础上, 基于广义耗散系统拉格朗日原理, 建立了一类高维相对转动非线性系统动力学模型.采用Lyapunov-Schmidt(LS)约化方法, 通过对高维非线性动力系统进行降维处理, 得到能够揭示系统非线性动力特性与系统参数之间规律的低维等价分岔方程. 运用奇异性理论对分岔方程进行普适开折, 分析了系统的分岔特性.结合实例参数, 对分岔特性进行仿真分析, 得到相对转动非线性动力系统发生动力失稳的参数区域及系统参数对动力失稳的影响规律.     

一类耦合非线性相对转动系统的Hopf分岔控制

建立一类耦合非线性相对转动系统的动力学方程,研究系统在主共振和1∶1内共振情况下的Hopf分岔行为,设计非线性反馈控制器,控制系统Hopf分岔的发生、极限环的稳定性和幅值,数值模拟证明了该方法的有效性.     

一类简化Lang-Kobayashi方程的Hopf分岔及其稳定性

讨论了一类简化Lang-Kobayashi方程的Hopf 分岔的性质.根据分岔理论,给出了系统产生Hopf 分岔的临界时滞条件,然后利用中心流形定理和规范型理论得到了确定Hopf分岔方向和分岔周期解的稳定性计算公式.最后,用数值模拟对理论结果进行了验证. 关键词： Lang-Kobayashi方程 时滞 Hopf分岔 稳定性     

一类时滞非线性相对转动系统的Hopf分岔与周期解的稳定性

讨论了一类时滞非线性相对转动系统的Hopf分岔现象,给出了系统产生Hopf分岔的临界时滞条件,利用多尺度法研究了系统在主共振情况下时滞参数对分岔方向和周期解稳定性的影响,最后,用数值模拟对所得结论进行验证.     

一类相对转动系统Hopf分岔的非线性反馈控制

研究一类非线性摩擦阻尼力作用下的相对转动系统的Hopf分岔现象,给出系统产生Hopf分岔的充要条件,提出一种非线性反馈控制方法对系统的Hopf分岔点进行转移,并控制极限环的稳定性和幅值,数值模拟说明该方法对一类相对转动系统的Hopf分岔控制是有效的. 关键词： 相对转动 非线性反馈控制 Hopf分岔 极限环     

Hopf bifurcation control for a coupled nonlinear relative rotation system with time-delay feedbacks

This paper investigates the Hopf bifurcations resulting from time delay in a coupled relative-rotation system with time- delay feedbacks. Firstly, considering external excitation, the dynamical equation of relative rotation nonlinear dynamical system with primary resonance and 1：1 internal resonance under time-delay feedbacks is deduced. Secondly, the averaging equation is obtained by the multiple scales method. The periodic solution in a closed form is presented by a perturbation approach. At last, numerical simulations confirm that time-delay theoretical analyses have influence on the Hopf bifurcation point and the stability of periodic solution.     

Dynamic analysis and synchronization control of an unusual chaotic system with exponential term and coexisting attractors

This paper reports a new four-dimensional chaotic system consisting of an exponential nonlinear term, two quadratic nonlinear terms and five linear terms. The system has only one equilibrium and performs stability, periodicity and chaos with the variation of the parameters. It losses its stability with the occurrence of Hopf bifurcation and goes into chaos via period-doubling bifurcation. One more interesting feature of the system is that it can generate multiple coexisting attractors for different initial conditions, such as two strange attractors with one limit cycle, one strange attractor with two limit cycles, etc. The dynamic properties of the system are presented by numerical simulation includes bifurcation diagrams, Lyapunov exponent spectrum and phase portraits. An electronic circuit is constructed to implement the chaotic attractor of the system. Based on the linear quadratic regulator (LQR) method, the synchronization control of the system is investigated.     

一类非线性相对转动系统的组合谐波分岔行为研究

针对一类具有非线性刚度、非线性阻尼的非线性相对转动系统, 应用耗散系统的拉格朗日原理建立在组合谐波激励作用下非线性相对转动系统的动力学方程. 构造李雅普诺夫函数, 分析相对转动系统的稳定性, 研究自治系统的分岔特性. 应用多尺度法求解相对转动系统的非自治系统在组合激励作用下的分岔响应方程. 最后采用数值仿真方法, 通过分岔图、时域波形、相平面图、Poincaré截面图等研究外扰激励、系统阻尼、 非线性刚度对相对转动系统经历倍周期分岔进入混沌运动的影响. 关键词： 相对转动 组合激励 分岔 混沌     

AEROELASTIC OSCILLATIONS OF A SEESAW-TYPE OSCILLATOR UNDER STRONG WIND CONDITIONS

This paper is concerned with one-degree-of-freedom aeroelastic oscillations of a seesaw- type structure in a steady wind flow. Here it is assumed that strong wind conditions induce nonlinear aeroelastic stiffness forces that are of the same order of magnitude as the structural stiffness forces. As a model equation for the aeroelastic behaviour of the seesaw-type structure, a strongly nonlinear self-excited oscillator is obtained. The bifurcation and the stability of limit cycles for this equation are studied using a special perturbation method. Both the case with linear structural stiffness and the case with nonlinear structural stiffness are studied. For both cases is assumed a general cubic approximation to describe the aerodynamic coefficient. Conditions for the existence, the stability, and the bifurcation of limit cycles are given.     

一类Hopf分岔系统的通用鲁棒稳定控制器设计方法

针对一类多项式形式的Hopf分岔系统, 提出了一种鲁棒稳定的控制器设计方法. 使用该方法设计控制器时不需要求解出系统在分岔点处的分岔参数值, 只需要估算出分岔参数的上下界, 然后设计一个参数化的控制器, 并通过Hurwitz判据和柱形代数剖分技术求解出满足上下界条件的控制器参数区域, 最后在得到的这个区域内确定出满足鲁棒稳定的控制器参数值. 该方法设计的控制器是由包含系统状态的多项式构成, 形式简单, 具有通用性, 且添加控制器后不会改变原系统平衡点的位置. 本文首先以Lorenz系统为例说明了控制器的推导和设计过程, 然后以van der Pol振荡系统为例, 进行了工程应用. 通过对这两个系统的控制器设计和仿真, 说明了文中提出的控制器设计方法能够有效地应用于这类Hopf分岔系统的鲁棒稳定控制, 并且具有通用性.