复Ginzburg-Landau方程时空混沌的网络同步与参量辨识

研究了参量未知的时空混沌系统构成复杂网络的同步与参量辨识问题. 设计的参量辨识律可以有效地辨识复杂网络中所有节点时空混沌系统中的未知参量. 基于稳定性定理, 通过构造适当的Lyapunov函数, 确定了网络完全同步的条件. 以参量未知的一维复Ginzburg-Landau方程作为网络节点为例, 通过仿真模拟检验了参量辨识律以及同步方法的有效性.     

时空混沌系统参量辨识律的设计与投影同步研究

研究了相互耦合的时空混沌系统的参量辨识与投影同步问题. 依据Lyapunov定理, 设计了参量辨识律和表征耦合强度的待定函数的自适应律, 对响应系统中的未知参量进行了有效辨识, 并完成了时空混沌系统的投影同步研究. 采用具有时空混沌行为的Burgers方程作为实例进行了仿真分析.     

非线性耦合完全网络的时空混沌同步

利用N个Fitzhugh-Nagumo模型作为网络节点,通过非线性耦合构成完全网络,研究了这种网络的时空混沌同步问题.首先给出了复杂网络中连接节点之间的非线性耦合函数的一般性选取原则.进一步基于Lyapunov稳定性定理,理论分析了实现网络同步的条件以及控制增益的取值范围.最后,通过仿真模拟检验了以Fitzhugh-Nagumo模型作为网络节点所构成的完全网络的时空混沌同步效果.仿真结果表明,这种完全网络不但同步快速有效,而且网络规模的大小对网络同步稳定性的影响不敏感. 关键词： 同步 复杂网络 时空混沌 非线性耦合     

单向耦合映象格子的时空混沌同步

以耦合映象格子为对象,研究了时空混沌系统的同步问题. 基于Lyapunov稳定性定理,通过恰当地选择驱动函数,实现了两个单向耦合映象格子的完全同步. 仿真模拟验证了这种同步方法的有效性. 讨论了控制参量对同步速率的影响. 仿真模拟还表明,在存在系统偏差并受到噪声影响的情况下,仍然可以实现两系统的同步,这种同步方法具有一定的抗干扰能力. 关键词： 时空混沌 同步 耦合映象格子     

时空混沌系统的主动-间隙耦合同步

提出了离散系统中的主动-间隙耦合同步方法。该方法由同步相和自治相组成,在同步相,同步方案使得混沌系统趋于同步,而在自治相,两系统间的误差将迅速放大,导致同步失去。但只要同步相足够大,最终可实现系统的完全同步。从理论上讨论了同步条件,并在数值实验上讨论了同步相与耦合强度的关系。     

最近邻耦合网络的时空混沌同步研究

本文进行了最近邻网络的时空混沌同步研究.以时空混沌系统作为网络的节点,基于Lyapunov稳定性定理,通过确定网络的最大Lyapunov指数,得到了实现网络完全同步的条件.采用Fisher-Kolmogorov时空混沌系统作为网络节点实例进行了仿真模拟,获得了理想的同步效果.进一步研究了有界噪声影响下网络的同步性能,结果显示它具有较强的抗干扰能力.     

时空混沌系统的主动-间隙耦合同步

提出了离散系统中的主动-间隙耦合同步方法.该方法由同步相和自治相组成.在同步相,同步方案使得混沌系统趋于同步,而在自治相,两系统间的误差将迅速放大,导致失同步.但只要同步相足够大,最终可实现系统的准确同步.还从理论上讨论了同步条件,并利用该方法实现了耦合映象格子时空混沌系统中的混沌同步,给出了同步条件以及同步相与耦合强度的关系. 关键词：     

不确定自催化反应扩散时空混沌系统的延时同步

设计了一种延迟同步控制器实现了时空混沌系统之间的同步控制.基于Lyapunov稳定性定理,确定了延迟同步控制器的结构以及系统状态变量之间的误差方程.以自催化反应扩散时空混沌系统为例,仿真模拟验证了该控制器的有效性.进一步设计了参量辨识器,对不确定自催化反应扩散时空混沌系统中的参量进行了有效辨识.通过研究有界噪声影响下系统的同步效果,表明该同步方法具有较好的抗干扰能力. 关键词： 时空混沌 延时同步 参量辨识 有界噪声     

时空混沌的单向耦合同步

以耦合映象格子模型为例,提出利用单向耦合驱动时空混沌的同步方案,并进行了数值分析.结果表明,适当地选择耦合驱动强度因子和均衡系数,两个时空混沌系统可以达到准确同步.通过计算最大条件Lyapunov指数,给出了可实现时空混沌同步的最小耦合强度以及最小耦合强度与系统参数之间的关系曲线.数值模拟还证明,此方法工作鲁棒 关键词： 时空混沌 同步 单向耦合 最大条件Lyapunov指数 数值模拟     

单向耦合驱动法实现异构系统时空混沌的广义同步

单向耦合驱动同步法可实现耦合环形腔激光器映象格子模型与耦合声光双稳态映象格子模型时空混沌的广义同步.数值实验表明最大条件李雅普诺夫指数为负,可以实现时空混沌广义同步,给出了实现同步的最小耦合强度,利用辅助分析法证明了异构系统的广义同步.     

Parameter identification and synchronization of spatiotemporal chaos in an uncertain Gray-Scott system

The zero-asymptotic property of sliding variables in discrete systems is extended to a continuous one and applied to partial differential equations which describe spatiotemporal chaos. A method of chaos synchronization and parameter identification is proposed. The synchronization controllers and the parameter recognizers are designed. The uncertain Gray-Scott system is taken as an example to verify the effectiveness of the method. Simulation results show that the identification variables in the parameter recognizers may take the place of the unknown parameters in both target and response systems. Global synchronization of the two spatiotemporal chaotic systems with uncertain parameters may be realized quickly after controllers are added. Supported by the Natural Science Foundation of Liaoning Province, China (Grant No. 20052151) and the Innovative Team Program of Liaoning Educational Committee     

Projective synchronization of spatiotemporal chaos in a weighted complex network

<正>Projective synchronization of a weighted complex network is studied in which nodes are spatiotemporal chaos systems and all nodes are coupled not with the nonlinear terms of the system but through a weighted connection.The range of the linear coefficient matrix of separated configuration,when the synchronization is implemented,is determined according to Lyapunov stability theory.It is found that projective synchronization can be realized for unidirectional star-connection even if the coupling strength between the nodes is a given arbitrary weight value.The Gray-Scott models having spatiotemporal chaos behaviours are taken as nodes in the weighted complex network,and simulation results of spatiotemporal synchronization show the effectiveness of the method.     

Synchronization of spatiotemporal chaos in a class of complex dynamical networks

This paper studies the synchronization of complex dynamical networks constructed by spatiotemporal chaotic systems with unknown parameters. The state variables in the systems with uncertain parameters are used to construct the parameter recognizers, and the unknown parameters are identified. Uncertain spatiotemporal chaotic systems are taken as the nodes of complex dynamical networks, connection among the nodes of all the spatiotemporal chaotic systems is of nonlinear coupling. The structure of the coupling functions between the connected nodes and the control gain are obtained based on Lyapunov stability theory. It is seen that stable chaos synchronization exists in the whole network when the control gain is in a certain range. The Gray--Scott models which have spatiotemporal chaotic behaviour are taken as examples for simulation and the results show that the method is very effective.     

环形加权网络的时空混沌延迟同步

研究了环形加权网络的时空混沌延迟同步问题.以随时间和空间演化均呈现混沌行为的时空混沌系统作为网络的节点,通过环形加权连接使所有节点建立关联.基于线性稳定性定理,通过确定网络的最大Lyapunov指数,得到了实现网络延迟同步的条件.在最大Lyapunov指数小于零的区域内,任取节点之间耦合强度的权重值,均可以使整个网络实现延迟同步.采用具有时空混沌行为的自催化反应扩散系统作为网络节点,仿真模拟验证了该方法的有效性. 关键词： 延迟同步 加权网络 时空混沌 Lyapunov指数     

激光Maxwell-Bloch 方程时空混沌网络的同步研究

研究了激光Maxwell-Bloch 方程时空混沌网络的同步问题.对单模激光Maxwell-Bloch方程进行了修正. 以N个修正后具有时空混沌特性的单模激光Maxwell-Bloch方程作为网络节点构成复杂网络. 在考虑到网络连接过程中,节点时空混沌系统中的参量可能受到某种干扰而与实际值产生微小偏差的情况下,采用网络第一个节点的时空混沌系统同时并行驱动其余N-1个时空混沌系统达到同步. 进一步通过仿真模拟验证了同步方案的有效性.