耦合電路通道特性對(duì)振蕩猝滅動(dòng)力學(xué)影響機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-31 12:18
振蕩猝滅現(xiàn)象主要分為振幅死亡(AD)和振蕩死亡(OD),是一種集群動(dòng)力學(xué)行為,其中振幅死亡在工程減震優(yōu)化控制領(lǐng)域具有廣泛研究,而振蕩死亡在生物醫(yī)學(xué)方面有重要意義。實(shí)際上,影響耦合電路系統(tǒng)振蕩猝滅動(dòng)力學(xué)行為的主要因素為內(nèi)在的非線性項(xiàng)和外在的耦合通道特性,因此,內(nèi)在的非線性項(xiàng)和外在的耦合通道特性為研究各種形式的振蕩猝滅動(dòng)力學(xué)以及它們的特點(diǎn)、條件、內(nèi)在機(jī)制和控制原理提供理論依據(jù),為工程和生命科學(xué)中猝滅現(xiàn)象的研究提供應(yīng)用價(jià)值。本文主要探究具有不同通道特性的耦合方式(時(shí)變開關(guān)耦合、低通濾波器和正負(fù)反饋耦合)對(duì)振幅和振蕩死亡的產(chǎn)生以及兩者間相互轉(zhuǎn)變過程的影響。(1)時(shí)變開關(guān)耦合作用下,研究了耦合作用的調(diào)制頻率和調(diào)制振幅對(duì)耦合周期(或混沌振子)的影響,結(jié)果表明隨著調(diào)制振幅增大,振幅死亡區(qū)域先增加后減小,調(diào)制頻率越大時(shí),振幅死亡區(qū)域的臨界調(diào)制振幅也增大;(2)耦合電路通道中的有源濾波器的特性對(duì)耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的影響,結(jié)果表明單(雙)通道耦合系統(tǒng)(不管是局域和全局?jǐn)U散耦合系統(tǒng),還是共軛耦合系統(tǒng)、平均場(chǎng)耦合系統(tǒng))的振蕩猝滅現(xiàn)象都與低通濾波器截止頻率和有源器件參數(shù)密切相關(guān),并且在單通道擴(kuò)散耦合(局域和全局...
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
周期調(diào)制耦合強(qiáng)度隨時(shí)間的關(guān)系圖,00,,T分別為耦合項(xiàng)的調(diào)制振幅、平均耦合強(qiáng)度和調(diào)制周期
第二章非全同耦合系統(tǒng)中周期調(diào)制耦合對(duì)振幅死亡的影響10耦合項(xiàng)=[10;01],頻率失配21=||,當(dāng)=0(常耦合強(qiáng)度)和1=2時(shí),在耦合系統(tǒng)(2.1)中出現(xiàn)AD,如圖2.3(a)為在0~參數(shù)空間中AD區(qū)域的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,形狀呈V形,由調(diào)制耦合強(qiáng)度的表達(dá)式可知該耦合強(qiáng)度有平均耦合強(qiáng)度0、調(diào)制頻率0和調(diào)制振幅三個(gè)參數(shù),因此,首先探究調(diào)制振幅對(duì)AD的影響,如圖2.2(a)-(d)為固定調(diào)制頻率0=4和平均耦合強(qiáng)度0=7,分別為0,0.8,1.0,1.8時(shí)的分叉圖。當(dāng)=0時(shí),即耦合強(qiáng)度為常數(shù),隨著頻率失配從零增加到臨界值7.3c=,耦合系統(tǒng)也從振蕩態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)锳D,圖2.2(a)中的插圖表示=2時(shí)周期振蕩態(tài)的時(shí)序圖,當(dāng)=0.8時(shí),產(chǎn)生AD的臨界頻率失配5.6c=,圖2.2(b)中的插圖為=6時(shí)()1xt的時(shí)序圖,當(dāng)=1.0時(shí)耦合系統(tǒng)在[4.6,7.1]和[9.85,20]兩個(gè)參數(shù)區(qū)間內(nèi)都出現(xiàn)了AD,圖2.2(c)中的插圖表示=8時(shí)周期2的振蕩態(tài),當(dāng)=1.8時(shí)耦合系統(tǒng)在[1.1,1.2]、[15.1,16.0]和[18.3,20]三個(gè)參數(shù)空間出現(xiàn)AD,圖2.2(d)中的插圖表示=5時(shí)多周期的振蕩態(tài)。圖2.2(a)-(d)為給定00=7,=4,=0.0,0.8,1.0,1.8時(shí)在()1xt~參數(shù)空間中的分叉圖,其中的插圖分別為=2,6,8,5時(shí)()1xt的時(shí)間序列如圖2.3(a)-(f)表示在0~參數(shù)空間中AD區(qū)域的數(shù)值結(jié)果,其中給定0=4,分別為0,0.5,1.0,1.1,1.4,1.8,圖中藍(lán)色表示AD,紅色表示振蕩態(tài)。利用周
第二章非全同耦合系統(tǒng)中周期調(diào)制耦合對(duì)振幅死亡的影響11期調(diào)制耦合下AD的穩(wěn)定性條件,探究耦合系統(tǒng)中周期調(diào)制耦合對(duì)AD區(qū)域的影響機(jī)制,一般性來說,當(dāng)耦合強(qiáng)度為常數(shù)時(shí),耦合系統(tǒng)中AD的穩(wěn)定性是由方程(2.1)在0iZ=處的線性穩(wěn)定性分析獲得,得到特征方程為(2.4),AD區(qū)域的穩(wěn)定性條件是特征值實(shí)部小于零,即Re()0,所以,AD區(qū)域的右邊界為式(2.5),然而,當(dāng)是隨時(shí)間變化的函數(shù)時(shí),在原始固定點(diǎn)的線性穩(wěn)定性分析已經(jīng)不再適用。如圖2.3(a)-(f)表示隨著調(diào)制振幅的增加,AD區(qū)域首先增加,但是當(dāng)c時(shí)隨著增加AD區(qū)域減小,而且當(dāng)1時(shí)AD區(qū)域分裂成兩部分,在頻率失配方向上形成了的鋸齒狀A(yù)D,這也是首次在頻率失配方向上觀察到鋸齒狀A(yù)D,然而在確定空間頻率分布的耦合系統(tǒng)中,在參數(shù)方向上觀察到了鋸齒狀OD。所謂頻率失配方向上的鋸齒狀A(yù)D就是在參數(shù)空間0~中AD區(qū)域被分成兩部分甚至多部分,如圖2.3(d)中=1.1,0=5的垂直線所示,AD狀態(tài)發(fā)生在[3.6,5.4]和[9.3,20]區(qū)間上。隨著調(diào)制振幅增加,兩個(gè)鋸齒狀A(yù)D區(qū)域縮小并且逐漸遠(yuǎn)離。()()2221121,2,3,41,42j+=(2.4)21,21,228+(2.5)圖2.3(a)-(f)為給定0=4,分別為0.0,0.5,1.0,1.1,1.4,1.8時(shí)在0~參數(shù)空間中的相圖,藍(lán)色表示AD,紅色表示振蕩態(tài)
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]耦合非全同非線性振子的同步與振蕩死亡的研究[D]. 馬紅靜.北京郵電大學(xué) 2014
[2]耦合振子的振幅死亡和雙團(tuán)簇“奇異態(tài)”[D]. 朱云.北京郵電大學(xué) 2011
[3]耦合混沌振子的反向同步與振幅死亡[D]. 劉維清.北京郵電大學(xué) 2008
碩士論文
[1]耦合非線性系統(tǒng)振蕩猝滅動(dòng)力學(xué)機(jī)制的研究[D]. 陳江南.江西理工大學(xué) 2017
[2]耦合非線性振子中的振蕩死亡[D]. 吳小舒.華中科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3374884
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
周期調(diào)制耦合強(qiáng)度隨時(shí)間的關(guān)系圖,00,,T分別為耦合項(xiàng)的調(diào)制振幅、平均耦合強(qiáng)度和調(diào)制周期
第二章非全同耦合系統(tǒng)中周期調(diào)制耦合對(duì)振幅死亡的影響10耦合項(xiàng)=[10;01],頻率失配21=||,當(dāng)=0(常耦合強(qiáng)度)和1=2時(shí),在耦合系統(tǒng)(2.1)中出現(xiàn)AD,如圖2.3(a)為在0~參數(shù)空間中AD區(qū)域的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,形狀呈V形,由調(diào)制耦合強(qiáng)度的表達(dá)式可知該耦合強(qiáng)度有平均耦合強(qiáng)度0、調(diào)制頻率0和調(diào)制振幅三個(gè)參數(shù),因此,首先探究調(diào)制振幅對(duì)AD的影響,如圖2.2(a)-(d)為固定調(diào)制頻率0=4和平均耦合強(qiáng)度0=7,分別為0,0.8,1.0,1.8時(shí)的分叉圖。當(dāng)=0時(shí),即耦合強(qiáng)度為常數(shù),隨著頻率失配從零增加到臨界值7.3c=,耦合系統(tǒng)也從振蕩態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)锳D,圖2.2(a)中的插圖表示=2時(shí)周期振蕩態(tài)的時(shí)序圖,當(dāng)=0.8時(shí),產(chǎn)生AD的臨界頻率失配5.6c=,圖2.2(b)中的插圖為=6時(shí)()1xt的時(shí)序圖,當(dāng)=1.0時(shí)耦合系統(tǒng)在[4.6,7.1]和[9.85,20]兩個(gè)參數(shù)區(qū)間內(nèi)都出現(xiàn)了AD,圖2.2(c)中的插圖表示=8時(shí)周期2的振蕩態(tài),當(dāng)=1.8時(shí)耦合系統(tǒng)在[1.1,1.2]、[15.1,16.0]和[18.3,20]三個(gè)參數(shù)空間出現(xiàn)AD,圖2.2(d)中的插圖表示=5時(shí)多周期的振蕩態(tài)。圖2.2(a)-(d)為給定00=7,=4,=0.0,0.8,1.0,1.8時(shí)在()1xt~參數(shù)空間中的分叉圖,其中的插圖分別為=2,6,8,5時(shí)()1xt的時(shí)間序列如圖2.3(a)-(f)表示在0~參數(shù)空間中AD區(qū)域的數(shù)值結(jié)果,其中給定0=4,分別為0,0.5,1.0,1.1,1.4,1.8,圖中藍(lán)色表示AD,紅色表示振蕩態(tài)。利用周
第二章非全同耦合系統(tǒng)中周期調(diào)制耦合對(duì)振幅死亡的影響11期調(diào)制耦合下AD的穩(wěn)定性條件,探究耦合系統(tǒng)中周期調(diào)制耦合對(duì)AD區(qū)域的影響機(jī)制,一般性來說,當(dāng)耦合強(qiáng)度為常數(shù)時(shí),耦合系統(tǒng)中AD的穩(wěn)定性是由方程(2.1)在0iZ=處的線性穩(wěn)定性分析獲得,得到特征方程為(2.4),AD區(qū)域的穩(wěn)定性條件是特征值實(shí)部小于零,即Re()0,所以,AD區(qū)域的右邊界為式(2.5),然而,當(dāng)是隨時(shí)間變化的函數(shù)時(shí),在原始固定點(diǎn)的線性穩(wěn)定性分析已經(jīng)不再適用。如圖2.3(a)-(f)表示隨著調(diào)制振幅的增加,AD區(qū)域首先增加,但是當(dāng)c時(shí)隨著增加AD區(qū)域減小,而且當(dāng)1時(shí)AD區(qū)域分裂成兩部分,在頻率失配方向上形成了的鋸齒狀A(yù)D,這也是首次在頻率失配方向上觀察到鋸齒狀A(yù)D,然而在確定空間頻率分布的耦合系統(tǒng)中,在參數(shù)方向上觀察到了鋸齒狀OD。所謂頻率失配方向上的鋸齒狀A(yù)D就是在參數(shù)空間0~中AD區(qū)域被分成兩部分甚至多部分,如圖2.3(d)中=1.1,0=5的垂直線所示,AD狀態(tài)發(fā)生在[3.6,5.4]和[9.3,20]區(qū)間上。隨著調(diào)制振幅增加,兩個(gè)鋸齒狀A(yù)D區(qū)域縮小并且逐漸遠(yuǎn)離。()()2221121,2,3,41,42j+=(2.4)21,21,228+(2.5)圖2.3(a)-(f)為給定0=4,分別為0.0,0.5,1.0,1.1,1.4,1.8時(shí)在0~參數(shù)空間中的相圖,藍(lán)色表示AD,紅色表示振蕩態(tài)
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]耦合非全同非線性振子的同步與振蕩死亡的研究[D]. 馬紅靜.北京郵電大學(xué) 2014
[2]耦合振子的振幅死亡和雙團(tuán)簇“奇異態(tài)”[D]. 朱云.北京郵電大學(xué) 2011
[3]耦合混沌振子的反向同步與振幅死亡[D]. 劉維清.北京郵電大學(xué) 2008
碩士論文
[1]耦合非線性系統(tǒng)振蕩猝滅動(dòng)力學(xué)機(jī)制的研究[D]. 陳江南.江西理工大學(xué) 2017
[2]耦合非線性振子中的振蕩死亡[D]. 吳小舒.華中科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3374884
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