一类非线性动力系统的稳定性及周期运动

根据“库仑扭秤”实验的原理提出了一个非线性动力系统模型,分析了其稳定性及其周期运动．     

一类分段线性电路系统动力响应的增量谐波平衡计算格式

采用增量谐波平衡(IHB)方法导出一类分段线性电路系统稳态周期响应的计算格式,并对该系统进行了数值模拟,作出了特定控制参数下系统周期响应相图,同时获得了控制参数在某一带宽内变动时的系统响应特性,其结果与Runge Kutta方法进行了对比.     

一类非线性耦合系统的复合型双孤子新解

首先给出一种函数变换,把一类非线性耦合系统化为两个第一种椭圆方程组.然后利用第一种椭圆方程的新解与B?cklund变换,构造了一类非线性耦合系统的无穷序列复合型双孤子新解.     

一类相对转动非线性动力学系统周期解的唯一性与精确周期解

研究了一类具有线性刚度、非线性阻尼力和强迫周期力项的相对转动非线性动力学系统周期解的唯一性和精确周期解.讨论了一类自治系统极限环的唯一性与稳定性.应用定性分析方法,给出了一类相对转动非线性动力学系统具有唯一周期解的必要条件,并在一定条件下得到了系统的一类精确周期解.     

弱阻尼非线性单摆的周期研究

用平均法研究了弱阻尼条件下非线性单摆的振动,得到周期比随角振幅和阻尼常量变化的表达式.     

非周期二进制/M进制信号激励下非线性系统的非周期共振研究

研究单一非周期二进制或M进制信号激励下一类非线性系统的非周期共振现象及其度量方法,重点探讨了系统参数引起的非周期共振.提出了适用于非周期共振度量的响应幅值增益指标,并结合互相关系数和误码率展开研究.结果发现,互相关系数能够较好地描述系统输出和输入信号之间的同步性及波形相似性但无法刻画信号通过系统后被放大的程度.响应幅值增益能够较好地描述信号通过系统后幅值被放大的程度,但无法反映系统输出和输入信号之间的同步性及波形相似性.非周期共振发生在互相关系数取谷值和响应幅值增益取峰值处,且两种指标曲线反映的共振点相同.误码率在合适的阈值下可以描述系统输出和输入信号之间的同步性以及非周期信号通过系统后被放大的程度,误码率曲线可以直接给出非周期共振的共振区.单一非周期二进制或M进制信号激励下的非线性系统可以发生非周期共振,其共振效果需要综合互相关系数、响应幅值增益、误码率等指标进行度量.     

耦合发电机系统的分岔和双参数特性

在综合分析系统基本动力学特性的基础上,通过数值计算Lyapunov指数谱、分岔图等,讨论了耦合发电机系统的混沌分岔行为和周期窗口的性态变化;计算和分析了系统在二维参数空间的双参数特性.结果显示系统在倍周期分岔中会出现缺边现象,在双参数空间系统出现复杂的分岔结构,两个控制参数对系统动力学行为的影响特性有所差别. 关键词： 耦合发电机系统 分岔 周期窗口 双参数特性     

色关联的乘性和加性色噪声激励下分段非线性模型的随机共振

研究了色关联的乘性和加性高斯色噪声与外周期信号共同激励下,分段非线性系统的随机共振.利用一致有色噪声近似和两态模型理论,推导出系统稳态概率密度和信噪比的解析表达式,分析了色噪声和周期信号对随机共振的影响,发现系统中存在传统的随机共振和真实的随机共振现象.同时,系统的信噪比曲线的峰值随着噪声互关联系数和互关联时间的增加而减小.     

具有一般非线性弹性力和广义阻尼力的相对转动非线性系统的周期解问题

讨论了一类相对转动非线性动力系统的周期解问题.首先建立了一类具有一般非线性弹性力、广义阻尼力和强迫周期力项的相对转动非线性动力系统;其次得到了对应自治系统的周期解不存在性结果,以及运用Mawhin重合度理论得到了该模型的周期解存在性结果,推广了已有的结果;最后举例证明本文结果的正确性.     

窄带随机噪声作用下单自由度非线性干摩擦系统的响应

研究了单自由度非线性干摩擦系统在窄带随机噪声参数激励下的主共振响应问题.用Krylov-Bogoliubov平均法得到了关于慢变量的随机微分方程.在没有随机扰动情形,得到了系统响应幅值满足的代数方程.在有随机扰动情形,用线性化方法和矩方法给出了系统响应稳态矩计算的近似计算公式.讨论了系统阻尼项、非线性项、随机扰动项和干摩擦项等参数对于系统响应的影响.理论计算和数值模拟表明,当非线性强度增大时系统的响应显著变小,系统分岔点滞后;随着激励频率的增大系统响应变大,而当激励频率小于一定的值时,系统响应为零;增加干 关键词： 单自由度非线性干摩擦系统 主共振响应 Krylov-Bogoliubov平均法     

Resonance response of a single-degree-of-freedom nonlinear vibro-impact system to a narrow-band random parametric excitation

The resonant response of a single-degree-of-freedom nonlinear vibro-impact oscillator with a one-sided barrier to a narrow-band random parametric excitation is investigated. The narrow-band random excitation used here is a bounded random noise. The analysis is based on a special Zhuravlev transformation, which reduces the system to one without impacts, thereby permitting the applications of random averaging over "fast" variables. The averaged equations are solved exactly and an algebraic equation of the amplitude of the response is obtained for the case without random disorder. The methods of linearization and moment are used to obtain the formula of the mean-square amplitude approximately for the case with random disorder. The effects of damping, detuning, restitution factor, nonlinear intensity, frequency and magnitude of random excitations are analysed. The theoretical analyses are verified by numerical results. Theoretical analyses and numerical simulations show that the peak response amplitudes will reduce at large damping or large nonlinear intensity and will increase with large amplitude or frequency of the random excitations. The phenomenon of stochastic jump is observed, that is, the steady-state response of the system will jump from a trivial solution to a large non-trivial one when the amplitude of the random excitation exceeds some threshold value, or will jump from a large non-trivial solution to a trivial one when the intensity of the random disorder of the random excitation exceeds some threshold value.     

基于符号序列描述的一类分段光滑系统中分岔现象与混沌分析

从拓扑序列出发，提出了描述DC/DC变换器一类分段光滑系统中的分岔现象和混沌行为的符号序列方法，根据最大子序列的性态判别分岔的类型，以及检测边界碰撞分岔的发生.例如,当发生倍周期分岔时，最大子序列保持不变；当发生边界碰撞分岔时，最大子序列发生变化；混沌态则没有最大子序列.研究表明，占空比是表征DC/DC变换器一类分段光滑系统动力学行为的一个最本质的量，“饱和非线性”是引起边界碰撞分岔产生的根本原因. 关键词： 符号序列 分岔 混沌 分段光滑系统     

一类非线性相对转动动力系统的平衡稳定性及组合谐波近似解

建立一类含广义非线性弹性力的两质量相对转动系统的非线性动力学方程. 应用变量梯度法构造李雅普诺夫函数,研究相对转动非线性自治系统的稳定性. 应用摄动法求得相对转动非线性非自治系统在两种不同频率谐波共同激励下的组合谐波响应的近似解. 关键词： 相对转动 非线性动力系统 稳定性 组合谐波响应     

一类具有两个边界的分段光滑系统中边界碰撞分岔现象及混沌

以不连续运行模式下的电流反馈型Buck-Boost变换器为例，导出了一类具有三段形式的分段光滑迭代映射方程，数值仿真得到了输入电压变化时的分岔图.结果表明，发生分岔时映射雅可比矩阵的特征值以不连续的方式跳跃出复平面上的单位圆，而且映射总有某个或某些轨道点位于相平面中不同区域的边界上，即映射随输入电压的变化会发生边界碰撞分岔现象，如由周期态到周期态以及由周期态到混沌态的分岔. 关键词： 分段光滑系统 边界碰撞分岔 混沌     

分段线性电路切换系统的复杂行为及非光滑分岔机理

分析了分段线性电路系统在周期切换下的复杂动力学行为及其产生的机理. 基于平衡点分析, 给出了两子系统Fold分岔和Hopf分岔条件. 考虑了在不同稳定态时两子系统周期切换的分岔特性, 产生了不同的周期振荡, 并揭示了其产生的机理. 在不同的周期振荡中, 切换点的数量随参数变化产生倍化, 导致切换系统由倍周期分岔进入混沌. 关键词： 分段线性电路 切换系统 非光滑分岔     

一类相对转动时滞非线性动力系统的稳定性分析

建立了具有时变刚度、非线性阻尼和谐波激励的一类相对转动时滞非线性动力系统的动力学方程.采用多尺度法推导出时滞动力系统的分岔响应方程,运用奇异性理论研究系统结构稳定性,得到主共振稳态响应方程的转迁集以及不同参数下分岔曲线的拓扑结构.应用Hopf分岔理论讨论了时滞动力系统动态稳定性,给出了系统产生极限环的条件,最后用数值模拟的方法研究了时滞参数对系统极限环幅值的影响。     

一类谐波激励相对转动非线性动力系统的稳定性与近似解

建立具有一般非线性弹性力、广义摩阻力和谐波激励的一类相对转动非线性动力系统的动力学方程. 对相对转动非线性自治系统进行定性分析,通过构造Lyapunov函数研究自治系统奇点的稳定性. 运用多尺度法求解谐波激励下非自治系统在几种不同共振响应下的近似解,同时分析了主振系统稳态运动的稳定性. 关键词： 相对转动 非线性动力系统 Lyapunov函数 稳定性