一类非线性周期振荡电路的分岔和混沌控制

基于基尔霍夫第一定律(KCL)建立了一类非线性周期振荡电路的数学模型,分析了周期激振力变化时对系统动力学行为的影响.通过计算Duffing系统时间序列的Lyapunov指数谱验证了对称性破缺分岔是倍周期分岔的前兆.通过仿真系统的分岔图、Lyapunov指数谱和利用Kaplan.Yorke猜想公式计算系统吸引子的Lyapunov维数,刻画出系统的周期运动和混沌运动.揭示了此类系统通向混沌的过程.最后,应用一种有效而又简易的控制方法对此类非线性电路中的混沌运动进行了控制.     

Duffing系统对称破缺分岔及其逆分岔研究

研究了Duffing系统中作为倍周期分岔前兆的对称破缺分岔及其机理,Lyapunov指数与对称破缺分岔之间的关系．研究表明对称破缺分岔意味着仅含奇次谐波周期解的失稳和稳定的含有奇、偶次谐波周期解的出现,而且在此临界稳定点应有最大Lyapunov指数等于零．通过数值计算发现,在达到倍周期分岔前最大Lyapunov指数经历了3个零点,对应于系统的两次对称破缺分岔和一次逆对称破缺分岔,并确定了分岔点的,值。     

基于Lyapunov指数的弹性约束碰振系统的稳定性分析

以含弹性约束的两自由度碰撞振动系统为研究对象,通过构建系统的Poincaré映射,将非光滑连续动力系统转化成离散时间动力系统;再通过Gram-Schmidt正交化、范数归一化和迭代的方法得出了系统Lyapunov指数谱.结合系统分岔图、相图和Lyapunov指数谱,分析了系统周期运动的稳定性与各种分岔行为.结果表明,利用Lyapunov指数谱可以有效判定此类系统的稳定性.     

一类离心调速器的超混沌及其混沌同步

通过Lyapunov指数研究了系统的超混沌行为,应用仿真系统的分岔图和Poincare截面分析了系统通向混沌的道路,并且验证了该系统的分岔图与Lyapunov指数谱是吻合的．基于Laypunov稳定性理论,设计了一种非线性控制器,理论上证明了超混沌系统的自同步,数值仿真进-一步验证了该控制方案的有效性．     

一类三寡头博弈模型的动力学分析

建立由3个非线性差分方程构成的三寡头Cournot动态博弈模型,分析该模型Nash平衡点的存在性。研究表明,当改变模型中一些参数时,Nash平衡点失稳。数值模拟结果显示,当产量调整速度足够大时,出现了倍周期分岔和混沌行为。最大Lyapunov指数的计算,从理论上保证了该系统中混沌的存在性。     

三自由度单侧刚性约束振动系统的周期运动和分岔

建立了一类具有单侧刚性约束的三自由度冲击振动系统的周期z=1/n运动及Poincaré映射方程,通过分析映射的Jacobian矩阵,从理论上研究了该系统周期运动的稳定性和局部分岔,并通过数值仿真揭示了该系统周期z=1/n运动经内依马克-沙克分岔、倍周期分岔通向混沌的演化过程.     

随机干扰下碰撞振动系统的Lyapunov指数分析

为研究随机干扰对系统动力学的影响,建立了一类随机干扰强度下的两自由度碰撞振动系统,给出了系统所有Lyapunov指数的计算推导过程,分析了一定参数条件下不同随机干扰强度对系统周期运动最大Lyapunov指数的影响,获得了随机干扰强度变化时系统的分岔特性和不同随机样本条件下系统的不同运动状态.研究发现:在一定随机干扰强度下,系统在稳定周期运动参数区间内出现抗随机干扰能力较强的点和抗随机干扰能力较弱的点;在随机分岔区域内系统运动极不稳定,在不同随机样本条件下,系统或呈现相轨扩散的周期运动,或呈现混沌运动,可供此类问题的研究参考.     

具有网络外部性的软件市场的混沌动力学

针对具有网络外部性的软件市场,构建了基于离散时间的完全垄断市场演化模型,利用动态经济学理论分析了均衡点的稳定性,并且通过数值模拟分析了系统发生分岔、混沌等复杂的动力学行为,着重借助分岔图、最大Lyapunov指数、吸引子以及吸引盆等工具讨论了各项参数的变化对低质量版本信息产品市场份额的影响.结果表明,随着低质量版本信息产品各项参数的连续变化,系统会发生倍周期分岔,甚至出现混沌,因此低质量版本信息产品的发布可能会促进高质量版本信息产品的销量,也有可能造成市场混乱.     

一类具有食物偏好的三种群生物模型的动力学分析

利用Kolmogorov定理和Lyapunov稳定性定理对一种带有食物偏好的生物种群模型的稳定性进行了分析,得到了平衡点和极限环稳定的充分条件.而后利用分岔图、Poincaré映射图及相图等数值方法研究了系统复杂的动力学行为,发现了系统经由两种非常规周期倍化分岔——"混沌泡"和"周期泡",进入混沌的道路.最后,利用Floquet理论数值验证了系统的倍周期分岔行为.     

一类三自由度冲击振动系统的周期运动和分岔

通过理论分析和数值仿真，研究了一类三自由度冲击振动系统周期运动的稳定性、局部分岔，揭示了该系统周期运动经概周期分岔、倍周期分岔和鞍结分岔向混沌的演化过程．此外，通过分析系统参数变化对系统动力学行为的影响，为系统的动力学优化设计提供了理论依据．