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应用广义胞映射方法研究了参激和外激共同作用的Duffing-van der Pol振子的随机分岔.以 系统参数通过某一临界值时,如果系统的随机吸引子或随机鞍的形态发生突然变化,则认为 系统发生随机分岔为定义,分析了参激强度和外激强度的变化对于随机分岔的影响.揭示了 随机分岔的发生主要是由于系统的随机吸引子与系统的随机鞍碰撞产生的.分析表明,广义 胞映射方法是分析随机分岔的有力工具,这种全局分析方法可以清晰地给出随机分岔的发生 和发展.
关键词:
随机分岔
全局分析
广义胞映射方法
随机吸引子
随机鞍 相似文献
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研究一类具有异宿轨道的非线性相对转动系统的分岔与混沌运动. 应用耗散系统的拉格朗日方程建立一类组合谐波激励作用下非线性相对转动系统的动力学方程. 利用多尺度法求解相对转动系统发生组合共振时满足的分岔响应方程并进行奇异性分析, 得到了系统稳态响应的转迁集. 根据相对转动系统异宿轨道参数方程, 求解了异宿轨道的Melnikov函数, 并给出了系统发生Smale马蹄变换意义下混沌的临界条件. 最后采用数值方法, 通过分岔图, 最大Lyapunov指数图, 相轨迹图和庞加莱截面图研究系统参数对混沌运动的影响. 相似文献
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Lyapunov指数是定量描述非线性动力系统轨道稳定性的主要方法之一,同时也是分析系统分岔行为的常用手段.实际应用中,人们通常只关心Lyapunov指数的正负,并以此来判断系统轨道是否稳定,而对于Lyapunov指数为零,即动力学分岔点处系统的行为特征讨论甚少.本文以几类经典的非线性动力系统为例,针对系统在分岔点处的轨道稳定性进行理论和数值分析.研究发现,不同系统在分岔点处其微扰后的轨道均以幂律,而非指数的形式收敛,呈现出经典物理系统在相变临界点处的慢化行为.通过理论分析,我们解析得到分岔点处计算临界指数的一般公式,并通过数值模拟对理论公式的准确性进行了验证.临界慢化是物理系统在相变点处的普遍现象,文中关于非线性系统在分岔点处临界慢化行为的发现将加深人们对于动力学分岔本质的认识,同时也是对现有教材中关于Lyapunov指数相关知识的有益补充. 相似文献
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研究了加性噪声和乘性噪声共同驱动的双稳态系统中的随机共振和相干共振现象. 针对加性噪声和乘性噪声之间不存在关联性和存在关联性两种情形, 引入一种适当的能同时表征随机共振和相干共振的指标, 应用一阶欧拉方法, 通过数值模拟对系统的随机共振和相干共振现象进行研究. 结果表明在弱噪声驱动下, 随着加性噪声强度的增加, 当系统出现相干共振时, 如果给系统外加一个弱周期驱动力, 几乎在同一时刻, 系统也出现了随机共振现象; 但随着乘性噪声强度的增加, 仅当加性噪声和乘性噪声之间相关时, 此结论成立. 并且系统参数对相干共振和随机共振的影响是一致的.
关键词:
双稳态系统
随机共振
相干共振 相似文献
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A hysteretic Subcritical period-doubling bifurcation is observed in the nonlinear strain dynamics of a magnetostrictive oscillator. The dynamic strain response of the magnetostrictive oscillator was observed with a high-resolution fiber optic interferometer. The effects of low-frequency modulation and band-limited stochastic fluctuations on such a bifurcation are investigated. Power spectral density measurements show that for an optimal value of externally injected noise the signal-to-noise ratio of a low-frequency modulation signal is enhanced by greater than 14 dB, thus indicating the first experimental observation of stochastic resonance near a bistable period-doubling bifurcation. 相似文献
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Analysis of stochastic bifurcation and chaos in stochastic Duffing--van der Pol system via Chebyshev polynomial approximation
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The Chebyshev polynomial approximation is applied to investigate the stochastic
period-doubling bifurcation and chaos problems of a stochastic Duffing--van
der Pol system with bounded random parameter of exponential probability
density function subjected to a harmonic excitation. Firstly the stochastic
system is reduced into its equivalent deterministic one, and then the
responses of stochastic system can be obtained by numerical methods.
Nonlinear dynamical behaviour related to stochastic period-doubling
bifurcation and chaos in the stochastic system is explored. Numerical
simulations show that similar to its counterpart in deterministic nonlinear
system of stochastic period-doubling bifurcation and chaos may occur in the
stochastic Duffing--van der Pol system even for weak intensity of random
parameter. Simply increasing the intensity of the random parameter may
result in the period-doubling bifurcation which is absent from the
deterministic system. 相似文献
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利用随机光滑动力系统的Chebyshev正交多项式逼近方法,研究了双边约束条件下随机van der Pol系统的分岔现象.数值研究表明,双边约束随机van der Pol系统中不仅存在着丰富的倍周期分岔现象,还存在非光滑系统中所特有的擦边分岔.着重研究了随机非光滑系统中的擦边分岔,分析了随机因素对非光滑动力系统中擦边分岔的影响.研究表明,Chebyshev多项式逼近也是研究随机非光滑系统动力学行为的一种有效方法.
关键词:
非光滑动力系统
随机 van der Pol系统
擦边分岔
双边约束 相似文献
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研究了一类随机van der Pol 系统的Hopf分岔行为.首先根据Hilbert空间的正交展开理论,含有随机参数的van der Pol系统被约化为等价确定性系统,然后利用确定性分岔理论分析了等价系统的Hopf分岔,得出了随机van der Pol 系统的Hopf 分岔临界点,探究了随机参数对系统Hopf分岔的影响.最后利用数值模拟验证了理论分析结果.
关键词:
随机van der Pol系统
Hopf分岔
正交多项式逼近 相似文献
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通过采用数字仿真手段,研究了经平均场处理的Ising自旋体系在弱确定性周期外场和随机外场(噪声场)混合驱动下的动态响应行为.着重考察了不同强度混合驱动外场作用下,Is ing自旋体系的非平衡动态转变所表现出区别于单纯确定性周期场作用下的新特征——随机 共振.选定体系非平衡动态转变的动态序参量Q为表征参量,系统模拟计算了混合驱动外场在多种参数组合下体系的动态响应特征,高场低温下的非连续动态转变和低场高温下的连续动态转变.模拟计算表明在适当混合驱动外场的作用下,Ising自旋体系具有随机共振现象,并诱发形成非
关键词:
Ising自旋体系
随机共振
动态相变
对称性 相似文献
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Hopf bifurcation and uncontrolled stochastic traffic- induced chaos in an RED-AQM congestion control system
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We study the Hopf bifurcation and the chaos phenomena in a random early detection-based active queue management (RED-AQM) congestion control system with a communication delay. We prove that there is a critical value of the communication delay for the stability of the RED-AQM control system. Furthermore, we show that the system will lose its stability and Hopf bifurcations will occur when the delay exceeds the critical value. When the delay is close to its critical value, we demonstrate that typical chaos patterns may be induced by the uncontrolled stochastic traffic in the RED-AQM control system even if the system is still stable, which reveals a new route to the chaos besides the bifurcation in the network congestion control system. Numerical simulations are given to illustrate the theoretical results. 相似文献