基于稳定性理论的一类激光混沌模型的动力学特性研究

采用动力系统理论分析和计算机数值仿真相结合的方法,研究了LorenzHaken激光混沌系统的非线性动力学行为,如平衡点及其稳定性、波形图、不变集、混沌吸引子、吸引域等,从而展示了该混沌系统的丰富的动力学特性并且用matlab给出了相应的计算机模拟.的创新点在于同时考虑了Lorenz-Haken激光混沌系统的最终界和全局吸引集,并且对于这个混沌系统的任意正参数,分别得到了该混沌系统最终界的一个参数族数学表达式和全局指数吸引集的一个参数族数学表达式,最后利用交集的思想分别得到了该混沌系统最终界和全局吸引集的一个较小的数学表达式.混沌系统有望在实际保密通信中得到应用.     

磁盘发电机系统的动力学研究及其在混沌同步中的应用

摘要本文通过构造适当的Lyapunov函数,研究了磁盘发电机系统的最终有界集、正向不变集和全局指数吸引集,得到了该系统界的四维椭球估计表达式.然后将所得到的该系统界的估计应用到完全同步之中去,并做出了相应的数值模拟.     

统一混沌系统的全局指数吸引集的新结果

研究了参数α∈[1/29,14/173)时,统一混沌系统的全局指数吸引集问题.通过线性变换和广义Lyapunov函数方法,给出了系统最终上界的精确估计.所得结果发展和丰富了现有混沌系统吸引集的结果,并将在混沌控制和同步中得到广泛应用.     

波动位移变化引起的大气环流问题的全局稳定性分析及数值仿真

探讨分析了一个低维的大气环流系统的动力学行为及其仿真问题.给出了三模系统的动力学行为及其演化历程.通过构造正定的径向无界李雅普诺夫函数,研究了该混沌系统的全局指数吸引集和正向不变集.通过李雅普诺夫指数图、分岔图和庞加莱截面图,描述了系统的动力学行为.在某些参数区间上,该系统存在混沌现象.仿真和分析的结果为今后研究天气和气候预测提供了数据和理论基础.     

一类Lorenz型高维混沌系统的分析

利用微分方程与动力系统的基本理论与方法,首先从解析上推导出一类高维混沌模型的全局吸引域和最终界,然后对这个理论结果进行仿真.理论分析及数值仿真结果表明:高维混沌模型理论研究的结果是正确的.同时,的研究结果为该混沌系统李雅普诺夫吸引子维数的估计提供了理论依据.     

托卡马克中低模态到高模态转迁模型的混沌运动

利用Melnikov方法详细研究了在托卡马克(Tokamaks)中,等离子区边缘附近低模态到高模态转迁方程的混沌动力学.该转迁方程是一个含外激励和参数激励的系统.对含周期外激励和线性参数激励、三次参数激励的系统分别绘出了用来划分混沌区和非混沌区的临界曲线.得到的结果表明,含有线性或三次参数激励的系统存在不可控区域,在该区域中异宿轨分岔总是导致混沌发生.特别地,三次参数激励系统存在一个"可控频率",施以该频率的激励,不论激励的振幅多大,同宿轨分岔总是不会导致混沌发生.得到了这类系统的一些复杂的动力学行为.     

1:1内共振条件下矩形薄板的全局分叉和多脉冲混沌动力学

首次利用广义Melnikov方法研究了一个四边简支矩形薄板的全局分叉和多脉冲混沌动力学．矩形薄板受面外的横向激励和面内的参数激励．利用von Krmn模型和Galerkin方法得到一个二自由度非线性非自治系统用来描述矩形薄板的横向振动．在1∶1内共振条件下,利用多尺度方法得到一个四维的平均方程．通过坐标变换把平均方程化为标准形式,利用广义Melnikov方法研究该系统的多脉冲混沌动力学,并且解释了矩形薄板模态间的相互作用机理．在不求同宿轨道解析表达式的前提下,提供了一个计算Melnikov函数的方法．进一步得到了系统的阻尼、激励幅值和调谐参数在满足一定的限制条件下,矩形薄板系统会存在多脉冲混沌运动．数值模拟验证了该矩形薄板的确存在小振幅的多脉冲混沌响应．     

广义Lorenz系统的全局指数吸引集及其应用

对于一种广义Lorenz系统,通过线性变换和构造广义Lyapunov函数,给出了全局指数吸引集估计的新方法,并给出了最终界的精确估计式.最后,将结果应用到Chen系统和Lü系统的混沌控制中,给出了保持系统指数稳定的一种线性反馈控制,并且反馈控制律具有更少的保守性.     

平面不可压缩磁流体动力学五模类Lorenz方程组的动力学行为及其数值仿真北大核心CSCD

该文研究了平面正方形区域上不可压缩的磁流体动力学方程组五模截断所得到的十维模型的动力学行为问题.首先,利用模式截断方法推导了十模系统,讨论了该方程组定常解及其稳定性,其次,发现了Hopf分叉和混沌,证明了该方程组吸引子的存在性和全局稳定性,最后,给出了系统从分叉到混沌整个过程所呈现的动力学行为演变的详细数值模拟结果,分析了磁性对系统动力学行为的影响.基于分岔图、Lyapunov指数谱和庞加莱截面图,返回映射和功率谱等数值模拟结果揭示了这个低维系统的动力学行为特征.这个新混沌系统通过周期倍分岔过渡到混沌(费根鲍姆途径).     

一类超混沌系统解的有界性及其应用

本文研究了在保密通信中有着广泛应用的一类超混沌系统解的界,得到了该类超混沌系统解的界估计表达式.然后将所得到的界估计应用到完全同步之中去, 并做出了相应的数值模拟.