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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 906 毫秒
1.
王炜  张琪昌  王雪娇 《物理学报》2009,58(8):5162-5168
利用规范形理论与待定固有频率寻求改善Melnikov函数分析非线性振动系统混沌阈值的简单方法,着重讨论参数与周期激励联合作用下具有主参数共振的三阱势能系统,建立了其Melnikov函数积分式.引入由待定固有频率形成的时间尺度变换,从同宿及异宿分岔两个角度获取系统的混沌临界值,使得非线性扰动量对于基频的影响有效地体现于Melnikov函数表达式中,进而结合相应的分析过程提高所得结果的计算精度.作为算例,对解析解与数值积分结果进行了对比,以验证提出方法的有效性与可行性. 关键词: 规范形 Melnikov方法 混沌 同宿分岔  相似文献   

2.
伍新  文桂林  徐慧东  何莉萍 《物理学报》2015,64(20):200504-200504
分岔反控制作为传统分岔控制的逆问题, 其目的是在预先指定的系统参数点通过控制主动设计出具有所期望特性的分岔解. 以一类三自由度含间隙双面碰撞振动系统为研究对象, 在不改变原系统平衡解结构的前提下, 考虑到在碰撞振动系统反控制过程中由Poincaré映射的隐式特点和传统的映射Neimark-Sacker分岔临界准则带来的困难, 通过对原系统施加线性反馈控制器并利用不直接依赖于特征值计算的Neimark-Sacker分岔显式临界准则研究了此系统的分岔反控制问题. 首先对原系统施加线性反馈控制, 建立闭环控制系统的六维Poincaré映射. 由于六维映射的雅克比矩阵的特征值没有解析的表达式, 利用高维映射Neimark-Sacker分岔的显式临界准则, 获得了系统出现拟周期碰撞振动运动的控制参数区域. 然后采用中心流形-正则形方法分析了拟周期分岔解的稳定性. 数值仿真结果表明本文方法可以在指定的系统参数点通过控制设计出稳定的拟周期碰撞运动.  相似文献   

3.
针对Rssler系统平衡点的Hopf分岔,以Washout滤波器为控制器,详细讨论了控制器参数对Hopf分岔点位置、分岔类型以及周期解振幅的控制问题.首先根据Routh-Hurwitz判据计算了受控系统的参数空间稳定域,找出了对应的Hopf分岔边界,并由此分析了滤波器时间常数、线性控制增益对分岔点位置的影响.然后,引入NormalForm直接法方便地求出系统Hopf分岔Normal Form系数,由此确定出改变分岔类型和周期解振幅的控制器非线性增益选择原则.最后用数值计算验证了本文的结论.  相似文献   

4.
一类复杂流行病学模型的混沌研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
狄根虎  许勇  徐伟  顾仁财 《物理学报》2011,60(2):20504-020504
研究了一类周期变化的非线性复杂发病率的广义流行病学模型(SIR(susceptible, infected, recovered)模型). 通过一系列坐标变换将原模型转化为Hamilton系统,运用Melnikov方法证明了该系统存在混沌运动,给出了发生同宿分岔的条件,并用数值模拟验证了上述结果. 关键词: SIR(susceptible infected recovered)模型 混沌运动 Melnikov方法 同宿分岔  相似文献   

5.
针对R(o)ssler系统平衡点的Hopf分岔,以Washout滤波器为控制器,详细讨论了控制器参数对Hopf分岔点位置、分岔类型以及周期解振幅的控制问题.首先根据Routh-Hurwitz判据计算了受控系统的参数空间稳定域,找出了对应的Hopf分岔边界,并由此分析了滤波器时间常数、线性控制增益对分岔点位置的影响.然后,引入Normal Form直接法方便地求出系统Hopf分岔Normal Form系数,由此确定出改变分岔类型和周期解振幅的控制器非线性增益选择原则.最后用数值计算验证了本文的结论.  相似文献   

6.
约瑟夫森结中周期解及其稳定性的解析分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张立森  蔡理  冯朝文 《物理学报》2011,60(3):30308-030308
针对交流激励下电阻-电容分路的约瑟夫森结,采用增量谐波平衡法推导了系统中周期解的解析表达式,并运用Floquet理论分析了周期解的稳定性.发现系统处于稳定周期状态的同时,还存在着丰富的不稳定周期解.通过计算Floquet乘数,得到了系统稳定周期解失稳时的临界参数值,并确定了系统发生的分岔类型,从理论上证明了系统随激励电流幅值的增加由倍周期分岔通向混沌.解析分析与数值计算结果具有很好的一致性. 关键词: 约瑟夫森结 增量谐波平衡法 周期解 分岔  相似文献   

7.
吴志强  孙立明 《物理学报》2011,60(5):50504-050504
针对Rössler系统平衡点的Hopf分岔,以Washout滤波器为控制器,详细讨论了控制器参数对Hopf分岔点位置、分岔类型以及周期解振幅的控制问题.首先根据Routh-Hurwitz判据计算了受控系统的参数空间稳定域,找出了对应的Hopf分岔边界,并由此分析了滤波器时间常数、线性控制增益对分岔点位置的影响.然后,引入Normal Form直接法方便地求出系统Hopf分岔Normal Form系数,由此确定出改变分岔类型和周期解振幅的控制器非线性增益选择原则.最后用数值计算验证了本文的结论. 关键词: Rö ssler系统 Washout滤波器 Hopf分岔 Normal Form  相似文献   

8.
侯东晓  刘彬  时培明 《物理学报》2009,58(9):5942-5949
建立了一类含Davidenkov滞后环的非线性相对转动动力学方程.分别分析了该非线性相对转动自治方程和微外扰下非自治方程的分岔特性,并采用KBM法求解了滞后环指数n=2时该非线性相对转动方程在周期激励下的解析近似解.通过数值仿真,得到了几种分岔结构及外扰下全局分岔图,同时将数值解与本文KBM法求解结果进行比较,证明本文求解结果有较高的精度,为研究这一类滞后相对转动系统提供了理论参考依据. 关键词: 相对转动 滞后环 分岔 KBM法  相似文献   

9.
温少芳  申永军  杨绍普 《物理学报》2016,65(9):94502-094502
研究了含分数阶时滞耦合反馈的Duffing自治系统, 通过平均法得到了系统周期解的一阶近似解析形式, 定义了以反馈系数、分数阶阶次、时滞参数表示的等效刚度和等效阻尼系数, 发现分数阶时滞耦合反馈同时具有速度时滞反馈和位移时滞反馈的作用. 比较了三种参数条件下近似解析解与数值积分的结果, 二者的吻合精度都很高, 证明了近似解析解的正确性和准确性. 分析了反馈系数、分数阶阶次和非线性刚度系数等参数对系统分岔点、周期解稳定性、周期解的存在范围、零解的稳定性以及稳定性切换次数等系统动力学特性的影响.  相似文献   

10.
参外联合激励复合非线性振子的分岔分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
季颖  毕勤胜 《物理学报》2009,58(7):4431-4438
讨论了参外联合激励复合非线性振子的动力学行为.对其定常解在一阶近似下的方程进行了局部分岔分析,给出了简单分岔和Hopf分岔发生的条件,并通过对近似方程和原系统的数值模拟加以验证.分析了多种参数对该振子动力学行为演化过程的影响.根据全局分岔理论探讨了该振子在不同条件下发生同宿、异宿分岔的必要条件,其结论与数值计算的结果大致符合. 关键词: 复合非线性振子 局部分岔 全局分岔 混沌  相似文献   

11.
Analytical prediction of heteroclinic bifurcation of the strongly nonlinear oscillator is presented by using the extended normal form method. We consider the approximate periodic solution of the system subject to the quintic nonlinearity by introducing the undetermined fundamental frequency. For the occurrence of heteroclinicity, the bifurcation criterion is accomplished. It depends on the contact of the limit cycle with the saddle equilibrium. As is illustrated, the explicit application shows that the new results coincide very well with the results of numerical simulation when disturbing parameter is of arbitrary magnitude.  相似文献   

12.
A one-parameter family of periodic orbits with frequency omega and energy E of an autonomous Hamiltonian system is degenerate when E'(omega) = 0. In this paper, new features of the nonlinear bifurcation near this degeneracy are identified. A new normal form is found where the coefficient of the nonlinear term is determined by the curvature of the energy-frequency map. An important property of the bifurcating "homoclinic torus" is the homoclinic angle and a new asymptotic formula for it is derived. The theory is constructive, and so is useful for physical applications and in numerics.  相似文献   

13.
一类非自治位置时滞反馈控制系统的亚谐共振响应   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
王洪坡  李杰 《物理学报》2007,56(5):2504-2516
研究了弹性轨道条件下,控制回路中位置反馈信号存在时滞的磁浮系统在亚谐轨道激励作用下的响应问题. 将动力学模型在平衡点处线性化,以时滞为分岔参数,得到了系统出现Hopf分岔的条件. 用中心流形约化方法得到了包含轨道扰动系统的Poincaré规范型. 用多尺度法从理论上推导了时滞磁浮系统的亚谐共振周期解,得到了自由振动的分岔响应方程,分析了周期解中自由振动项的存在条件,研究了控制参数和激励参数与周期解的关系. 最后用数值仿真的方法分析了时滞参数、控制参数对系统响应的影响,分析结果指出,使系统保持稳定的亚谐响应的时滞边界小于无扰动时的时滞边界,时滞参数不但可以抑制亚谐响应,还能够控制混沌的产生,而控制参数可以控制系统响应中自由振动项的出现和受迫振动的幅值,适当选择这些参数可以有效抑制亚谐振动响应. 关键词: 亚谐共振响应 位置时滞反馈控制 非自治磁浮系统 分岔  相似文献   

14.
张琪昌  王炜  刘富豪 《中国物理 B》2008,17(11):4123-4128
The static bifurcation of the parametrically excited strongly nonlinear oscillator is studied. We consider the averaged equations of a system subject to Duffing--van der Pol and quintic strong nonlinearity by introducing the undetermined fundamental frequency into the computation in the complex normal form. To discuss the static bifurcation, the bifurcation problem is described as a 3-codimensional unfolding with $Z_{2}$ symmetry on the basis of singularity theory. The transition set and bifurcation diagrams for the singularity are presented, while the stability of the zero solution is studied by using the eigenvalues in various parameter regions.  相似文献   

15.
Nonlinear autonomous dynamical systems with ahomoclinic tangency to a periodic orbit are investigated. We study the bifurcation sequences of the mixed-mode oscillations generated by the homoclinicity, which are shown to belong to two different types, depending on the nature of the Liapunov numbers of the basic periodic orbit. A detailed numerical analysis is carried out to show how the existence of a tangent homoclinic orbit allows us to understand in a quantitative way a particular and regular sequence of cool flame-ignition oscillations observed in a thermokinetic model of hydrocarbon oxidation. Chaotic cool flame oscillations are also observed in the same model. When the control parameter crosses a critical value, this chaotic set of trajectories becomes globally unstable and forms a Cantor-like hyperbolic repellor, and the ignition mechanism generates ahomoclinic tangency to the Cantor set of trajectories. The complex bifurcation diagram may be globally reconstructed from a one-dimensional dynamical system, thanks to the strong contractivity of thermokinetics. It is found that a symbolic dynamics with three symbols is necessary to classify the periodic windows of the complex bifurcation sequence observed numerically in this system.  相似文献   

16.
The dynamical behaviors of a periodic excited oscillator with multiple time scales in the form that order gap exists between the frequency of the excitation and the natural frequency, are investigated in this Letter. By regarding the whole excitation term as a parameter, bifurcation sets are derived, which divide the generalized parameter space into several regions corresponding to different kinds of dynamics. Different types of bursting phenomena, such as fold/Hopf bursting, fold/Hopf/homoclinic bursting and Hopf/homoclinic bursting, are presented, the mechanism of which is obtained based on the bifurcations of the generalized autonomous system as well as the introduction of the so-called transformed phase portraits. Furthermore, the evolution of the bursting is discussed in details, in which one may find that when the two limit cycles caused by the Hopf bifurcations of the two related equilibrium points interact with each other, homoclinic bifurcation may occur, leading to the merge of the two cycles to form a large amplitude cycle. The homoclinic bifurcation may cause the two asymmetric bursters to merge into a symmetric enlarged burster, in which the large amplitude of the spiking state agrees well with the amplitude of the cycle caused by the homoclinic bifurcation.  相似文献   

17.
周期参数扰动的T混沌系统同宿轨道分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
惠小健  王震  孙卫 《物理学报》2013,62(13):130507-130507
针对一类周期参数扰动的T混沌系统, 通过变换将系统转化为具有广义Hamilton结构的周期参数扰动的慢变系统, 运用Melnikov方法对系统的同宿轨道进行了分析计算, 并给出了系统的同宿轨道参数分支条件. 同时, 通过数值实验, 对周期参数扰动控制策略及同宿轨道进行了仿真, 验证了文中理论分析的正确性. 关键词: Hamilton系统 Melnikov方法 同宿轨道 周期参数扰动  相似文献   

18.
谢勇  程建慧 《物理学报》2017,66(9):90501-090501
通过相位响应曲线可对具有极限环周期运动的动力系统的性质有更为深入的理解.神经元是一个典型的动力系统,因此相位响应曲线提供了一种研究神经元重复周期放电行为的新思路.本文提出一种求解相位响应曲线的方法,即方波扰动的直接算法,通过Hodgkin-Huxley,Fitz Hugh-Nagumo,Morris-Lecar和Hindmarsh-Rose神经元模型验证该算法可计算周期峰放电、周期簇放电的相位响应曲线.该算法克服了其他算法在运用过程中的局限性.利用该算法计算结果表明:周期峰放电的相位响应曲线类型是由其分岔类型所决定;在Morris-Lecar模型中发现一种开始于Hopf分岔终止于鞍点同宿轨道分岔的阈上周期振荡,其相位响应曲线属于第二类型.通过大量的相位响应曲线的计算发现相位响应的相对大小及正负性仅取决于扰动所施加的时间,而且周期簇放电的相位响应曲线比周期峰放电的相位响应曲线更为复杂.  相似文献   

19.
A new type of homoclinic and heteroclinic solutions, i.e. homoclinic and heteroclinic breather solutions, for Zakharov system are obtained using extended homoclinic test and two-soliton methods, respectively. Moreover, the homoclinic and heteroclinic structure with local oscillation and mechanical feature different from homoclinic and heterocliunic solutions are investigated. Result shows complexity of dynamics for complex nonlinear evolution system. Moreover, the similarities and differences between homoclinic (heteroclinic) breather and homoclinic (heteroclinic) tube are exhibited. These results show that the diversity of the structures of homoclinic and heteroclinic solutions.  相似文献   

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