二维抛物线离散映射的动力学研究

由两个一维抛物线离散映射作推广并非线性耦合,实现了一个新的二维抛物线离散映射.利用不动点稳定性分析和映射分岔分析,研究了所提出的二维离散映射的复杂动力学行为及其吸引子的演变过程,阐述了它所特有的共存分岔模式和快慢周期振荡效应等动力学特性.研究结果表明:二维抛物线离散映射具有动力学特性调节和动态幅度调节的两个功能不同的控制参数,存在Hopf分岔、分岔模式共存、锁频和周期振荡快慢效应等非线性物理现象.并基于微控制器实现的数字电路验证了相应的理论分析和数值仿真结果. 关键词： 二维离散映射 分岔 吸引子 参数     

FitzHugh-Nagumo系统中螺旋波的控制

采用FitzHugh-Nagumo方程,研究了二维时空系统中螺旋波的控制问题,利用相空间压缩方法对部分系统变量的振幅进行限制从而影响螺旋波的稳定性.研究表明,控制过程可分为三个不同的阶段:在较小压缩限条件下螺旋波可以被完全消除,系统进入均匀定态;在较大的压缩限条件下螺旋波能够稳定存在,而且其振荡频率不随控制参数的改变而发生变化;当压缩限介于上述两者之间时,系统表现为时空混沌态.对上述控制过程进行了进一步的讨论,研究了不同控制参数条件下的系统斑图、变量的演化、相空间轨道等性质,并且对振幅函数和振荡频率特征进 关键词： 螺旋波 相空间压缩 FitzHugh-Nagumo方程     

三自由度含间隙碰撞振动系统Neimark-Sacker分岔的反控制

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.     

二维映射神经元模型中频率依赖的随机共振

通过数值模拟方法, 研究了在具有稳定次阈值振荡特性的二维映射神经元体系中, 噪声对体系非线性动力学的调控作用. 通过计算发现了噪声诱导的动作电位和随机共振现象. 另外,还研究了体系的控制参数及输入信号的频率对体系动力学的影响, 发现了该体系中频率依赖的随机共振现象. 关键词： 二维映射神经元模型 次阈值振荡 高斯白噪声 随机共振     

椭圆柱体在牛顿流体中运动的格子Boltzmann方法模拟

用格子Boltzmann方法建立了椭圆柱体的二维动力学模型，利用所建立的模型，数值模拟了 牛顿流体中不同形状的椭圆柱体在相同初始条件下的运动和同一椭圆柱体在不同初始条件下 的运动，并通过比较相同条件下圆柱体的运动，讨论了椭圆柱体二维运动的特征，得到了一 些有意义的结果. 关键词： 格子Boltzmann方法 椭圆柱体 牛顿流体     

基于V B仿真模拟二维弹簧双振子的运动轨迹

基于 V B语言开发出模拟二维平面内弹簧双振子系统运动的仿真软件. 在任意给定系统参数条件下, 利用该软件可分别绘出振子在实验室参考系和质心参考系中的动态轨迹, 从而形象直观地显现弹簧双振子系统在 二维平面内的运动规律     

噪声诱导的二维复时空系统的同步研究

研究了一类噪声诱导的二维复时空系统的同步问题.首先讨论了二维复Ginzburg-Laudau(CGL) 方程随时间和空间变化的时空混沌特性;其次,研究了时空噪声驱动下CGL系统的同步问题.理论上利用线性稳定性分析,得到了常数激励下CGL系统达到稳定态的临界强度;结合噪声的随机性和非零均值特性, 揭示了噪声诱导同步的机理;并从理论上和数值上分别给出了达到同步所需要的控制参数和噪声强度满足的条件,实现了两个非耦合CGL系统的完全同步.结果表明,数值模拟和理论分析有很好的一致性.     

不同控制参数下的弹簧摆

通过拉格朗日方程得出弹簧摆系统的动力学方程,并以频率比作为控制参数,利用Matlab软件对不同控制参数和初始摆角下的弹簧摆进行了数值模拟,从而直观地研究了弹簧摆的运动.     

二维正弦离散映射的分岔和吸引子

由一个正弦映射和一个三次方映射通过非线性耦合,构成一个新的二维正弦离散映射. 基于此二维正弦离散映射得到系统的不动点以及相应的特征值,分析了系统的稳定性,研究了系统的复杂非线性动力学行为及其吸引子的演变过程. 研究结果表明：此二维正弦离散映射中存在复杂的对称性破缺分岔、Hopf分岔、倍周期分岔和周期振荡快慢效应等非线性物理现象. 进一步根据控制变量变化时系统的分岔图、Lyapunov指数图和相轨迹图分析了系统的分岔模式共存、快慢周期振荡及其吸引子的演变过程,通过数值仿真验证了理论分析的正确性. 关键词： 正弦离散映射 对称性破缺分岔 Hopf分岔 吸引子     

约瑟夫森结无穷维电磁系统中的时空行为分析

针对一类含无损传输线的约瑟夫森结无穷维电磁系统,运用行波理论推导了电压正向行波分量的Poincaré映射关系,并在此基础上建立了传输线沿线电压的离散映射模型。通过数值计算描绘了传输线沿线电压的空间振幅变化图和时空行为发展图,分析了系统的时空行为随参数变化的动态演化过程。结果表明在一定参数条件下,约瑟夫森结无穷维电磁系统中存在着周期和时空混沌等丰富的非线性动力学行为。     

基于自适应遗传算法的改进PID参数优化

PID控制的控制性能取决于PID参数的设置,针对传统PID参数整定和优化过程中存在的问题进行了PID控制改进,提出了自适应遗传算法整定和优化PID参数的方法。改进PID控制将系统的综合性能控制区分为不同目标的局部性能控制,采用自适应遗传算法针对不同控制目标进行PID参数寻优,选择、交叉和变异概率的自适应改变在保持种群多样性的同时加快算法收敛。改进的PID控制和遗传算法有效提高了PID参数寻优能力,提高了控制系统的响应能力和稳定性。最后通过发动机怠速转速控制应用表明本算法的可行性和有效性。     

控制参数对激光双稳系统的调制

由描述单模激光系统的Maxwell Bboch方程出发 ,通过稳定性分析以及数值模拟的方法 ,研究系统呈现双稳态时方程中控制参数对系统状态的影响。研究结果表明 ,当系统中控制参数取不同的值时 ,系统的状态会呈现不同的演化模式 ,因此 ,控制参数对双稳系统确有调制作用     

Qualitative features of the rearrangement of molecular energy spectra from a “wall-crossing” perspective

Qualitatively different systems of molecular energy bands are studied on example of a parametric family of effective Hamiltonians describing rotational structure of triply degenerate vibrational state of a cubic symmetry molecule. The modification of band structure under variation of control parameters is associated with a topological invariant “delta-Chern”. This invariant is evaluated by using a local Hamiltonian for the control parameter values assigned at the boundary between adjacent parameter domains which correspond to qualitatively different band structures.     

不确定混沌系统的异结构同步

基于有限时间控制Lyapunov函数,研究了统一混沌系统与具有不确定参数Liu混沌系统的异结构同步控制,其控制律不需要知道参数的具体数值,只依赖参数的变化范围.与现有控制方法相比,可有效克服较大参数误差对同步的影响,同时设计比较简单,鲁棒性较强.仿真结果证明了控制方法的有效性.     

Boost变换器中参数斜坡共振控制能力研究

以电流型Boost电路为基础,以电感电流的参考值作为共振参数,详细研究了斜坡共振的调整过程及其控制能力,推导了稳定状态电路的特征参数.分别针对分岔和混沌电路,研究了不同共振电压幅值时参数斜坡共振的控制能力及其稳定参数,从而实现准确的电路参数设计,确保电路稳定可靠地工作. 关键词： Boost变换器 分岔 混沌控制 参数共振     

基于粒子群优化的自适应模糊制冷控制算法

为解决空间斯特林制冷机和探测器热负载不确定及存在变化的问题,提出了自适应模糊PID制冷控制。在空间环境中使用的斯特林制冷机参数会随着时间的变化而发生改变,探测器负载也会随着工作模式和工作时间的变化而变化,整个制冷系统涉及的变量多,参数非线性。采用传统的控制方法,在固定的单一条件、环境下得到的控制参数,环境和负载发生变化后容易性能变差甚至不稳定,控制精度和稳定性不能满足使用要求。设计了一种自适应斯特林制冷机控制器,通过综合自适应模糊PID控制的方法,采用粒子群优化算法调整控制参数以减小代价函数。通过仿真和试验验证算法的有效性和鲁棒性。     

Gradient induced motion control of drifting solitary structures in a nonlinear optical single feedback experiment

We realize an absolute position control of drifting dissipative optical solitons by injecting an incoherent amplitude parameter gradient onto the nonlinear optical system. This allows for two-dimensional, arbitrary control patterns. The control of the soliton drift velocity is studied applying a periodic, hexagonally shaped modulation. The guiding of dissipative solitons by one- and two-dimensional parameter modulations is demonstrated. Furthermore, one-dimensional, line-shaped parameter modulations are designed to act as barriers for dissipative solitons, allowing implementations of position selectors for solitons. The interaction of dissipative optical solitons with barriers is studied for different barrier parameters.     

Adaptive generalized projective synchronization of two different chaotic systems with unknown parameters

This paper presents a general method of the generalized projective synchronization and the parameter identification between two different chaotic systems with unknown parameters. This approach is based on Lyapunov stability theory, and employs a combination of feedback control and adaptive control. With this method one can achieve the generalized projective synchronization and realize the parameter identifications between almost all chaotic （hyperchaotic） systems with unknown parameters. Numerical simulations results are presented to demonstrate the effectiveness of the method.     

一阶时滞混沌的参数辨识

估计混沌系统的未知参数是混沌控制与同步中必须解决的关键问题.针对两种不同类型的时滞混沌系统中的未知参数的辨识问题，将系统的未知参数看作系统的未知状态，利用非线性状态观测器理论进行参数估计，通过选取观测器中非线性增益函数，使得闭环误差系统指数或渐进稳定，从而给出参数估计器存在的充分条件.以典型的时滞Logistic系统为例进行了数值模拟，数值仿真结果表明，使用该方法可以对时滞混沌系统的未知参数进行有效地估计.     

Thermal entanglement in the anisotropic Heisenberg XYZ model with different inhomogeneous magnetic fields

Thermal entanglement is investigated in a two-qubit Heisenberg XYZ system with different inhomogeneous magnetic fields. It is found that different magnetic fields have different entanglement and critical values. In addition, according to the relation of spin-spin coupling coefficients, a more efficient control parameter of magnetic field can be obtained by adjusting the direction of external magnetic field.