具有隱藏吸引子的復(fù)雜動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析與控制
發(fā)布時(shí)間:2021-11-15 09:10
自1963年Lorenz提出第一個(gè)混沌模型以來,混沌在各個(gè)領(lǐng)域引起了關(guān)注,并且作為一個(gè)重要的研究課題取得了極大的發(fā)展。近幾年來,隨著學(xué)術(shù)界對(duì)混沌現(xiàn)象的深入研究,混沌系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為變化及對(duì)混沌狀態(tài)的控制已成為研究混沌的重要內(nèi)容。因?yàn)槠湓诒C芡ㄐ拧⒐こ碳夹g(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,混沌系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析與控制已成為研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。與低維系統(tǒng)相比,高維的混沌系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為更加復(fù)雜,因此從應(yīng)用價(jià)值上來說,高維系統(tǒng)的研究更應(yīng)受到關(guān)注。近些年來,相對(duì)于傳統(tǒng)的吸引子,隱藏吸引子作為一種新定義的吸引子,它的動(dòng)力學(xué)行為有所不同,引起了更多的關(guān)注。具備隱藏吸引子的混沌系統(tǒng)存在特殊的隱藏性質(zhì),但因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)時(shí)間較晚,對(duì)于它的動(dòng)力學(xué)行為變化和狀態(tài)控制的研究還比較少。本文針對(duì)具備隱藏吸引子的混沌系統(tǒng),基于混沌理論,對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)行為及控制問題的研究。論文包括以下幾個(gè)方面:1.簡(jiǎn)述了混沌系統(tǒng)的定義、基本特征以及發(fā)展歷史,并介紹了混沌的研究進(jìn)展及相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。2.探討分析了一類通過改變參數(shù)設(shè)計(jì)的兩個(gè)具有不同平衡點(diǎn)的三維混沌系統(tǒng)的隱藏動(dòng)力學(xué)行為及其仿真問題。利用Matlab軟件,得到這兩個(gè)系統(tǒng)的Lyapuno...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)(3.1)在參數(shù)(a,b,c)(15,0.001,1)時(shí)的相圖
具有隱藏吸引子的復(fù)雜動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析與控制-10-(a)(b)(c)(d)圖3.2系統(tǒng)(3.1)在參數(shù)(a,b,c)(15,0,1)時(shí)相圖、投影圖、Poincaré映射圖及時(shí)間序列圖(a)相圖(b)投影圖(c)Poincaré映射圖(d)時(shí)間序列圖3.3混沌系統(tǒng)的基本動(dòng)力學(xué)特性分析3.3.1系統(tǒng)的耗散性與吸引子的存在性因?yàn)閦xzzyyxxV(3.2)當(dāng)xz0時(shí),系統(tǒng)(3.1)具有耗散性,并以以下指數(shù)形式收斂:(xz)dVedt(3.3)即一個(gè)初始體積為V(0)的體積元在時(shí)間t時(shí)收斂為體積元()0xztVe,且當(dāng)t時(shí)包含系統(tǒng)軌線的每個(gè)體積元以指數(shù)速率xz收斂到0。因此,系統(tǒng)所有的軌跡最終是被固定在一個(gè)吸引子上,且會(huì)被局限在一個(gè)體積為0的極限子集上,這進(jìn)一步證明了系統(tǒng)是存在
蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-13-(a)(b)圖3.3系統(tǒng)(3.5)的Lyapunov指數(shù)譜及分岔圖(a)Lyapunov指數(shù)譜(b)分岔圖當(dāng)參數(shù)b[0.02,0.006]時(shí),LE01,其它的Lypunov指數(shù)LE2、LE03,系統(tǒng)(3.5)處于周期狀態(tài),且呈現(xiàn)典型的1周期,2周期,22周期現(xiàn)象。在(0.006,0.007)內(nèi),LE01,LE02,LE03,系統(tǒng)(3.5)處于混沌狀態(tài),且在b0.0034,0.0036時(shí),分岔圖出現(xiàn)了明顯的周期窗口,這種動(dòng)態(tài)特性是由混沌系統(tǒng)中存在暫態(tài)周期引起的。隨著參數(shù)b的繼續(xù)增大,在[0.007,0.009]內(nèi),LE01,其余兩個(gè)Lyapunov指數(shù)LE2、
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多機(jī)械臂系統(tǒng)的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)同步控制[J]. 孟凡豐,趙林,于金鵬. 青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2019(03)
[2]一個(gè)新的未知參數(shù)超混沌系統(tǒng)的自適應(yīng)同步[J]. 于海東,劉爽,岳立娟. 東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[3]基于亥姆霍茲定理計(jì)算動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的哈密頓能量函數(shù)[J]. 王春妮,王亞,馬軍. 物理學(xué)報(bào). 2016(24)
[4]基于新蝶狀模型的混沌控制及其應(yīng)用研究[J]. 王林澤,高艷峰,李子鳴. 控制理論與應(yīng)用. 2012(07)
[5]基于線性狀態(tài)反饋的混沌系統(tǒng)全局控制[J]. 孫常春,方勃,黃文虎. 物理學(xué)報(bào). 2011(11)
[6]離子通道噪聲對(duì)神經(jīng)元新陳代謝能量的影響[J]. 王慧巧,俞連春,陳勇. 物理學(xué)報(bào). 2009(07)
[7]混沌控制理論及其發(fā)展方向[J]. 胡靜波,王歡. 寶雞文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(04)
[8]超混沌系統(tǒng)的耦合同步[J]. 王鐵邦,覃團(tuán)發(fā),陳光旨. 物理學(xué)報(bào). 2001(10)
[9]基于參數(shù)自適應(yīng)控制的混沌同步[J]. 賀明峰,穆云明,趙立中. 物理學(xué)報(bào). 2000(05)
[10]非自治混沌系統(tǒng)的脈沖同步[J]. 楊林保,楊濤. 物理學(xué)報(bào). 2000(01)
博士論文
[1]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的同步與多智能體系統(tǒng)的一致性研究[D]. 梅雪暉.大連理工大學(xué) 2017
[2]多渦卷混沌吸引子的動(dòng)力學(xué)分析及控制[D]. 李凡.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2016
[3]離散動(dòng)力系統(tǒng)若干混沌問題研究[D]. 邢秋菊.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):3496476
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)(3.1)在參數(shù)(a,b,c)(15,0.001,1)時(shí)的相圖
具有隱藏吸引子的復(fù)雜動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析與控制-10-(a)(b)(c)(d)圖3.2系統(tǒng)(3.1)在參數(shù)(a,b,c)(15,0,1)時(shí)相圖、投影圖、Poincaré映射圖及時(shí)間序列圖(a)相圖(b)投影圖(c)Poincaré映射圖(d)時(shí)間序列圖3.3混沌系統(tǒng)的基本動(dòng)力學(xué)特性分析3.3.1系統(tǒng)的耗散性與吸引子的存在性因?yàn)閦xzzyyxxV(3.2)當(dāng)xz0時(shí),系統(tǒng)(3.1)具有耗散性,并以以下指數(shù)形式收斂:(xz)dVedt(3.3)即一個(gè)初始體積為V(0)的體積元在時(shí)間t時(shí)收斂為體積元()0xztVe,且當(dāng)t時(shí)包含系統(tǒng)軌線的每個(gè)體積元以指數(shù)速率xz收斂到0。因此,系統(tǒng)所有的軌跡最終是被固定在一個(gè)吸引子上,且會(huì)被局限在一個(gè)體積為0的極限子集上,這進(jìn)一步證明了系統(tǒng)是存在
蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-13-(a)(b)圖3.3系統(tǒng)(3.5)的Lyapunov指數(shù)譜及分岔圖(a)Lyapunov指數(shù)譜(b)分岔圖當(dāng)參數(shù)b[0.02,0.006]時(shí),LE01,其它的Lypunov指數(shù)LE2、LE03,系統(tǒng)(3.5)處于周期狀態(tài),且呈現(xiàn)典型的1周期,2周期,22周期現(xiàn)象。在(0.006,0.007)內(nèi),LE01,LE02,LE03,系統(tǒng)(3.5)處于混沌狀態(tài),且在b0.0034,0.0036時(shí),分岔圖出現(xiàn)了明顯的周期窗口,這種動(dòng)態(tài)特性是由混沌系統(tǒng)中存在暫態(tài)周期引起的。隨著參數(shù)b的繼續(xù)增大,在[0.007,0.009]內(nèi),LE01,其余兩個(gè)Lyapunov指數(shù)LE2、
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多機(jī)械臂系統(tǒng)的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)同步控制[J]. 孟凡豐,趙林,于金鵬. 青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2019(03)
[2]一個(gè)新的未知參數(shù)超混沌系統(tǒng)的自適應(yīng)同步[J]. 于海東,劉爽,岳立娟. 東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[3]基于亥姆霍茲定理計(jì)算動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的哈密頓能量函數(shù)[J]. 王春妮,王亞,馬軍. 物理學(xué)報(bào). 2016(24)
[4]基于新蝶狀模型的混沌控制及其應(yīng)用研究[J]. 王林澤,高艷峰,李子鳴. 控制理論與應(yīng)用. 2012(07)
[5]基于線性狀態(tài)反饋的混沌系統(tǒng)全局控制[J]. 孫常春,方勃,黃文虎. 物理學(xué)報(bào). 2011(11)
[6]離子通道噪聲對(duì)神經(jīng)元新陳代謝能量的影響[J]. 王慧巧,俞連春,陳勇. 物理學(xué)報(bào). 2009(07)
[7]混沌控制理論及其發(fā)展方向[J]. 胡靜波,王歡. 寶雞文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(04)
[8]超混沌系統(tǒng)的耦合同步[J]. 王鐵邦,覃團(tuán)發(fā),陳光旨. 物理學(xué)報(bào). 2001(10)
[9]基于參數(shù)自適應(yīng)控制的混沌同步[J]. 賀明峰,穆云明,趙立中. 物理學(xué)報(bào). 2000(05)
[10]非自治混沌系統(tǒng)的脈沖同步[J]. 楊林保,楊濤. 物理學(xué)報(bào). 2000(01)
博士論文
[1]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的同步與多智能體系統(tǒng)的一致性研究[D]. 梅雪暉.大連理工大學(xué) 2017
[2]多渦卷混沌吸引子的動(dòng)力學(xué)分析及控制[D]. 李凡.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2016
[3]離散動(dòng)力系統(tǒng)若干混沌問題研究[D]. 邢秋菊.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):3496476
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