基于Chua电路的四维超混沌忆阻电路

近年来,忆阻混沌电路受到国内外学者的广泛关注,然而目前四维忆阻系统往往只存在普通混沌(仅有一个正Lyapunov指数),本文通过用忆阻替换Chua电路中电阻的新途径,得出一个简单的四维忆阻电路,与仅含有限个孤立不稳定平衡点的大多已知系统不同,本系统存在无穷多个稳定和不稳定平衡点,研究发现该系统存在着极限环、混沌、超混沌等丰富的复杂行为,通过进一步数值分析和电路仿真实验,证实了超混沌吸引子的存在,从而解决了关于四维忆阻电路是否存在超混沌的疑问。     

连续时间系统二维不稳定流形的异构算法

非线性系统的二维流形通常具有复杂几何结构和丰富动力学信息,因此在流形计算与可视化时存在大量的不可避免的数值计算.因此,如何高效地完成这些计算就成了关键问题.鉴于当今计算机的异构发展趋势(包含多核CPU和通用GPU),本文在兼顾精度和通用性的基础上,提出了适用于新一代计算平台的快速流形计算方法.本算法将计算任务分为轨道延伸和三角形生成两部分,前者运算量大而单一适合GPU完成,后者运算量小而复杂适合CPU执行.通过对Lorenz系统原点稳定流形的计算,表明本算法能充分发挥异构平台的综合性能,可大幅度提高计算速 关键词： 不稳定流形 流形计算 异构计算 Lorenz系统     

一类四维忆阻混沌电路的动力学行为分析

讨论一类4D忆阻混沌电路的动力学行为，并研究多稳定性的吸引域.为保证计算结果的高效性和准确性，利用CPU+GPU的大规模计算能力和具有128位小数的多精度GMP库及MPFR库，计算出对应吸引子的吸引域，并用区间牛顿法验证当吸引域很小时吸引子的存在性；最后运用拓扑马蹄理论和构造忆阻模拟电路两种方式验证系统超混沌的存在性.     

连续时间系统同宿轨的搜索算法及其应用

同宿轨的求解是非线性系统领域的核心问题之一, 特别是对动力系统分岔与混沌的研究有重要意义. 根据同宿轨的几何特点, 采用轨线逼近的方式, 通过定义逼近轨线与鞍点的距离, 将同宿轨的求解转化为求距离最小值的无约束非线性优化问题. 为了提高优化结果的完整性, 还提出了基于区间细分的搜索算法和实现方法, 并找出了Lorenz系统, Shimizu-Morioka系统和超混沌Lorenz系统等的多个同宿轨道和对应参数, 验证了本文方法的有效性. 关键词： 混沌 同宿轨 非线性系统 数值计算     

三维单向拉伸马蹄的寻找及其在Compass行走模型中的应用

对三维映射,因维数较高,混沌吸引子结构复杂.根据混沌吸引子维数相对较低的特点,在选定不稳定周期轨的附近,对吸引子的局部进行曲面拟合,提出了三维空间中单向拉伸拓扑马蹄的"降维-升维"寻找方法,并实现为MATLAB工具箱.以Compass行走模型为例,详细介绍拓扑马蹄的寻找过程,判定了混沌步态的存在性,刻画了混沌不变集的部分结构.