一混沌模型系综模拟研究

有随机模拟方法研究了化学昆沌模型的介观动力学。对该混沌模型的系综模拟发现,在这种不稳定运动中存在强烈的内部涨落,然而由于混沌运动整体上的稳定性,使得系综中的代表点被限制在混沌吸引子上,并且单个代表点形成的随机轨道很好地保持了确定性混沌吸引子的基本特征。     

常微分方程系统中内部激变现象的研究

应用广义胞映射图论方法研究常微分方程系统的激变.揭示了边界激变是由于混沌吸引子与 在其吸引域边界上的周期鞍碰撞产生的,在这种情况下,当系统参数通过激变临界值时,混 沌吸引子连同它的吸引域突然消失,在相空间原混沌吸引子的位置上留下了一个混沌鞍.研 究混沌吸引子大小(尺寸和形状)的突然变化,即内部激变.发现这种混沌吸引子大小的突然 变化是由于混沌吸引子与在其吸引域内部的混沌鞍碰撞产生的,这个混沌鞍是相空间非吸引 的不变集,代表内部激变后混沌吸引子新增的一部分.同时研究了这个混沌鞍的形成与演化. 给出了对永久自循环胞集和瞬态自循环胞集进行局部细化的方法. 关键词： 广义胞映射 有向图 激变 混沌鞍     

基于比例积分控制的电压反馈型Buck变换器分岔

在分段光滑模型的基础上,推导出基于比例积分(PI)控制的电压反馈型Buck变换器的光滑模型及离散迭代模型.证明了功率系统的混沌吸引子在负载线上运动,并受到占空比的控制,模型的流形围绕吸引子运动并出现1周期、2周期及混沌现象;推导出电压反馈型PI控制系统的输出电压与Buck变换器的输出电压成线性关系,在此基础上指出PI控制中的比例因子起主导作用;分析了系统的倍周期分岔、边界碰撞和混沌现象,并展示了变换器状态的转移过程.实验结果表明了理论建模分析和仿真的正确性.     

振荡吸积盘的光变研究

理论研究指出随机振荡吸积盘可能引起活动天体的光变,然而观测数据分析表明光变中除了含有随机噪声外还存在混沌因素.将混沌因素引入到随机振荡吸积盘中,构成"混沌+随机"振荡吸积盘模型.通过分析扰动的相图,直观再现了混沌吸引子的状态.研究结果表明:在随机因素占主导时,光变混乱无序;随机因素与混沌因素相当时,光变上下起伏类似于心电图;混沌因素占主导时,光变具有一定有序性.模拟光变曲线的关联维与观测数据的关联维一致,表明模拟光变曲线与观测结果之间存在内在联系.     

非线性动力系统分岔点邻域内随机共振的特性

研究了叉形分岔系统和FitzHugh Nagumo(FHN)细胞模型两种非线性动力系统分岔点邻域内 随机共振的特性.研究结果表明：这两种系统在分岔发生时具有由一个吸引子变为两个吸引 子或者由两个吸引子变为一个吸引子共同的分岔特性，即在分岔点的邻域内, 系统在分岔点 的两侧有分岔前吸引子和分岔后吸引子存在，在噪声的作用下，系统的运动除了像传统随机 共振的机理那样在分岔点一侧共存的吸引子之间跃迁，还在分岔点两侧三个吸引子（分岔前 一个吸引子和分岔后两个吸引子）之间跃迁，并且这种跃迁单独诱发了随机共振 ；在两种 跃迁都发生的情况下, 在其分岔点的邻域内，由第二种跃迁诱发的随机共振在引起第一种跃 迁噪声的强度很大的范围内变化仍可维持, 而第一种跃迁诱发的随机共振在引起第二种跃迁 噪声的强度很小的范围内变化即迅速消失. 关键词： 随机共振 吸引子 分岔点 跃迁     

运动光学晶格中Bose-Einstein凝聚的混沌

利用Lyapunov指数和分岔图研究了运动光学晶格中的Bose-Einstein condensate(BEC)粒子数密度的时空演化.数值分析了从周期运动改变到混沌运动的各种吸引子及相应的时间变化图,本文从理论上和数值模拟上来研究BEC的混沌性质.     

具有自适应反馈突触的神经元模型中的混沌:电路设计

近期文献中报道了在具有自适应反馈突触的神经元模型中,随着参数的变化,存在从两个共存吸引子到一个相连吸引子再到两个共存吸引子的混沌转化现象.本文对此模型进行了电路设计,同时对具有非单调激活函数功能的电路设计进行了细致的研究,并利用Electronic Workbench (EWB)软件对所设计的电路进行了仿真实验,研究了电路中的混沌现象,验证了所设计电路的动力学行为与通过数值模拟结果十分相似. 关键词： 自适应反馈突触 神经元模型 混沌 电路设计     

运动光学晶格中Bose—Einstein凝聚的混沌

利用Lyapunov指数和分岔图研究了运动光学晶格中的Bose-Einstein condensate（BEC）粒子数密度的时空演化．数值分析了从周期运动改变到混沌运动的各种吸引子及相应的时间变化图，本文从理论上和数值模拟上来研究BEC的混沌性质．     

非线性系统混沌运动的神经网络控制

设计前馈反传神经网络控制非线性系统混沌运动的新方法.根据扰动参数模型输入输出数据,按照非线性学习算法训练网络产生系统稳定所需的小扰动控制信号,去镇定混沌运动,使嵌入在混沌吸引子中的不稳定周期轨道回到稳定不动点上.Hnon映射数值仿真结果表明,这种方法控制非线性混沌系统响应速度快、控制精度高 关键词： 混沌控制 神经网络 吸引子 非线性     

一类新的边界激变现象:混沌的边界激变

混沌吸引子的激变是一类普遍现象.借助于广义胞映射图论(generalized cell mapping digraph)方法发现了嵌入在分形吸引域边界内的混沌鞍,这个混沌鞍由于碰撞混沌吸引子导致混沌吸引子完全突然消失,是一类新的边界激变现象,称为混沌的边界激变.可以证明混沌的边界激变是由于混沌吸引子与分形吸引域边界上的混沌鞍相碰撞产生的,在这种情况下,当系统参数通过激变临界值时,混沌吸引子连同它的吸引域突然消失,同时这个混沌鞍也突然增大 关键词： 广义胞映射 有向图 激变 混沌鞍     

非光滑周期扰动与有界噪声联合作用下受迫Duffing系统的混沌预测

考察了一类非光滑周期扰动和有界噪声联合作用下受迫Duffing系统的动力学行为. 对于非光滑扰动项,尝试采用Fourier级数展开的方法,得到与原系统等价的光滑系统. 在此基础上给出该系统的随机Melnikov函数,由Smale马蹄理论得到系统出现混沌的解析条件,并利用Poincaré截面、相图以及最大Lyapunov指数验证了理论结果. 关键词： 非光滑系统 有界噪声 随机Melnokov函数 最大Lyapunov指数     

基于Hamilton模型的永磁同步风力发电系统中混沌运动的H∞控制

针对永磁同步风力发电系统的混沌运动现象, 提出了基于系统Hamilton模型的H_∞控制方案, 使得系统脱离混沌, 运行稳定. 首先将永磁同步风力发电系统模型经过一系列状态变换, 转化为类Lorenz经典数学模型, 并验证了系统在一定参数区域内存在混沌现象. 随后基于Hamilton系统充分利用系统物理结构和无需补偿“无功力”的优点, 建立了混沌系统的Hamilton模型, 并考虑了系统存在外扰情况下的H_∞控制方法. 本文所设计的控制器     

Chaotic temperature dependence in a model of spin glasses

We address the problem of chaotic temperature dependence in disordered glassy systems at equilibrium by following states of a random-energy random-entropy model in temperature; of particular interest are the crossings of the free-energies of these states. We find that this model exhibits strong, weak or no temperature chaos depending on the value of an exponent. This allows us to write a general criterion for temperature chaos in disordered systems, predicting the presence of temperature chaos in the Sherrington-Kirkpatrick and Edwards-Anderson spin glass models, albeit when the number of spins is large enough. The absence of chaos for smaller systems may justify why it is difficult to observe chaos with current simulations. We also illustrate our findings by studying temperature chaos in the naıve mean field equations for the Edwards-Anderson spin glass. Received 27 March 2002 Published online 19 July 2002     

Controlling Chaos with Rectificative Feedback Injections in 2D Coupled Complex Ginzburg-Landau Oscillators

A model of two-dimensional coupled complex Ginzburg-Landau oscillators driven by a rectificative feedback controller is used to study controlling spatiotemporal chaos without gradient force items. By properly selecting the signal injecting position with considering the maximum gap between signals and targets, and adjusting the control time interval,we have finally obtained the efficient chaos control via numerical simulations.     

Bifurcations and chaos control in discrete small-world networks

An impulsive delayed feedback control strategy to control period-doubling bifurcations and chaos is proposed. The control method is then applied to a discrete small-world network model. Qualitative analyses and simulations show that under a generic condition, the bifurcations and the chaos can be delayed or eliminated completely. In addition, the periodic orbits embedded in the chaotic attractor can be stabilized.     

Controlling Chaos with Rectificative Feedback Injections in 2D Coupled Complex Ginzburg-Landau Oscillators

A model of two-dimensional coupled complex Ginzburg-Landau oscillators driven by a rectificative feedbackcontroller is used to study controlling spatiotemporal chaos without gradient force items. By properly selecting the signalinjecting position with considering the maximum gap between signals and targets, and adjusting the control time interval,we have finally obtained the efficient chaos control via numerical simulations.     

基于Hamilton模型的永磁同步风力发电系统中混沌运动的H∞控制

针对永磁同步风力发电系统的混沌运动现象, 提出了基于系统Hamilton模型的H_∞控制方案, 使得系统脱离混沌, 运行稳定. 首先将永磁同步风力发电系统模型经过一系列状态变换, 转化为类Lorenz经典数学模型, 并验证了系统在一定参数区域内存在混沌现象. 随后基于Hamilton系统充分利用系统物理结构和无需补偿“无功力”的优点, 建立了混沌系统的Hamilton模型, 并考虑了系统存在外扰情况下的H_∞控制方法. 本文所设计的控制器不仅简单易实现而且反映了系统内部结构以及动态特性的信息. 仿真实验证明了控制器的有效性.     

Wideband chaos generation using a delayed oscillator and a two-dimensional nonlinearity induced by a quadrature phase-shift-keying electro-optic modulator

We present a new optoelectronic architecture intended for chaotic optical intensity generation. The principle relies on an electro-optic nonlinear delay dynamics, where the nonlinearity originates from an integrated four-wave optical interferometer, involving two independent electro-optic modulation inputs. Consequently, the setup involves both two-dimensional nonlinearity and dual-delay feedback dynamics, which results in enhanced chaos complexity of particular interest in chaos encryption schemes. The generated chaos observed with large feedback gains has a bandwidth ranging from 30 kHz to 13 GHz and is confirmed by numerical simulations of the proposed dynamical model and bifurcation diagram calculation.     

一类新的混沌神经放电的动力学特征的实验和数学模型研究

神经元电活动理论模型Hindmarsh-Rose(HR)模型提示有位于周期1和周期2放电模式之间的一类特殊的混沌放电,但长期以来对其没有获得足够认识.依据回归映射的确定性结构和非线性预报的短期可预报性,确认了在大鼠的实验性神经起步点的实验中发现的位于周期1和周期2放电模式之间的非周期放电是混沌放电模式,还将该混沌放电模式区分为3个不同表观样式.其中1个表观形式与HR模型的仿真结果相类似,验证了HR模型的理论预期;其余2个样式与仿真结果并不相似.进一步揭示了3个表观样式的动力学特征以及相互之间的区别与联系,并与位于周期2和周期3节律之间、周期3和周期4节律之间的混沌比较了异同,也区别了从周期1到混沌再到周期2放电模式的节律转迁历程与其他的从周期1到周期2节律的分岔过程的不同.研究结果确认了该类特殊混沌节律和相应分岔过程的新特征,丰富了混沌放电节律和节律分岔序列的种类.还对仿真该混沌的多样性和非光滑特性,以及揭示该类混沌的产生途径等进行了讨论. 关键词： 混沌 神经放电模式 分岔 节律