齿轮混沌动力学特性试验研究

设计了齿轮混沌动力学特性试验台架,应用非线性时间序列分析方法对采集的数据进行了分析,提取了信号的特征指数.试验表明,齿轮处于混沌振动状态.在有润滑的情况下,混沌振动信号的吸引子结构比干摩擦情况的吸引子更加复杂.     

基于Lyapunov指数谱的非线性隔振系统混沌运动参数区域预测

Lyapunov指数是定量描述系统运动状态的重要参数之一.讨论了Lyapunov指数谱的数值计算方法以及它和总时间的关系,利用混沌状态下系统的最大Lyapunov指数大于零的性质预测了非线性隔振系统处于混沌运动状态时两个可变参数的参数区域.     

滚动轴承外圈缺陷非线性动力学分析

为揭示故障轴承系统复杂的非线性动力学特征，建立了基于轴承外圈缺陷、接触非线性和间隙非线性的轴承系统非线性动力学微分方程，并采用数值方法对其求解，得到转子系统在不同转速、不同缺陷程度、不同阻尼下的相图、庞加莱图、分岔图等。研究结果表明，转速和缺陷程度是影响轴承系统非线性动力学特性的重要因素，随着转速和缺陷程度的不同，系统会产生周期、拟周期和混沌等多种非线性行为。     

一种新的双翼和四翼蝴蝶吸引子共存的超混沌系统

针对现有的四翼超混沌系统在系统参数固定时,不能同时产生双翼和四翼蝴蝶混沌吸引子的问题,提出了一种双翼与四翼蝴蝶混沌吸引子共存的超混沌系统。对系统的平衡点、Lyapunov指数谱和分岔图进行了研究,呈现了系统的超混沌特性。最后,利用主动控制同步法,设计了合适的非线性反馈控制器,实现双翼与四翼吸引子共存的超混沌系统的广义投影同步。     

汽轮机非线性间隙气流激振力作用下转子系统的分岔研究

研究了汽轮机转子在非线性间隙气流激振力作用下的动力学特性,建立了非线性气流激振力作用下汽轮机转子系统的无量纲运动方程,并采用数值仿真方法研究分析了气流激振力、质量偏心和进气速度对转子系统的分岔特性。结果表明:汽轮机非线性间隙气流激振力的存在,使得系统在亚临界转速区域出现的短暂混沌消失,系统的混沌区域在临界转速附近明显减小,且由于气流激振力的作用,部分拟周期运动在超临界转速区域演变为5倍周期运动;质量偏心和进气速度对转子系统的非线性分岔特性也有很大的影响,使得系统运动更加复杂化。     

斜入射条件下F-P干涉腔透过率特性分析

分析了斜入射角条件下F-P干涉腔的透过率特性；结合单层介质膜和单层金属膜的反射特性随入射角的变化规律，得出了反射特性参数为恒定值时微腔、低反F-P干涉腔透过率的计算误差；仿真结果表明，在光束斜入射条件下，特别是在大入射角下，单层介质膜的反射率指数增大，单层金属膜的反射率和反射相移也指数增大，但其吸收系数指数减小，造成微腔、低反F-P干涉腔透过率曲线与反射特性参数为恒定值时相比均明显向下偏移，且偏移量逐渐增大。     

混沌信号处理

描述了混沌特征参量 ,包括Lyapunov指数和分形维 ;讨论了信号相空间重构和Takens嵌入定理 ,以及嵌入维数、时间延迟等参数。还阐述应用神经网络进行混沌信号非线性处理     

微波雷达海杂波混沌特性分析

随着非线性学科的发展,混沌科学受到各个学科领域的广泛重视,海杂波的混沌特性吸引越来越多的科研人员开始探索混沌理论在雷达系统中的应用。介绍了混沌理论的起源和发展趋势,简要阐述了混沌定义,给出了混沌的奇异吸引子、相图与Poincare截面、相关维及Lyapunov指数等基本特性,并基于混沌时间序列的关联积分C-C法、相空间重构法及小数据量法等混沌特性研究方法,对微波雷达实际采集的海杂波数据进行了混沌特性分析,分析结果表明,微波雷达海杂波数据具有混沌特征。     

混沌理论在雷达中的应用

混沌动力学作为一门新学科已经引起了世界各国科学界的重视,是近年来非线性科学领域的热门学科,混沌系统初值的敏感性和两个混沌系统间同步的实现,使得混沌用于保密通信成为可能,海杂波的混沌特性使人们开始探索混沌在雷达中的应用.研究表明,混沌在杂波分析与建模、信号检测、目标识别及伪随机码波形设计等领域内取得了可喜的成果.研究了混沌在雷达中的应用,分析了目前混沌在雷达中的应用现状,预测了未来研究发展的趋势.     

超声速二元机翼随机混沌运动分析

以考虑随机扰动的超声速二元机翼为研究对象,采用Kapitaniak方法对超声速二元机翼的随机混沌特性进行研究。采用三阶活塞理论推导超声速二元机翼的非线性气动力和气动力矩,建立考虑随机扰动、具有俯仰立方非线性的机翼2自由度运动微分方程,并将其写成4维状态方程的形式;采用中心流形方法对系统进行降维,将系统状态方程从4维降为2维;再联合利用累积量截断法、非高斯截断法获得系统的二维联合概率密度函数及系统的概率时差图,采用Kapitaniak方法分析系统在不同扰动强度下的随机混沌特性;采用系统响应、庞加莱截面图及最大Lyapunov指数等对系统的随机混沌特性进行验证。本研究对超声速二元机翼在复杂环境下的稳定性、安全性及响应特性等研究具有重要的促进作用。     

雷达目标回波信号的混沌、多重分形分析与识别

本文旨在将混沌、多重分形的理论和方法引入雷达信号处理，从混沌、分形动力学角度来揭示和刻划复杂目标散射机理，为进行有效信号处理和可靠目标识别寻找新的理论和技术实现方法。文中统计了五种飞机目标回波信号的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数分布情况，并计算了其多重分形维数，然后在此基础上，进行了目标识别的实验，获得了较高识别率。本文的研究表明，混沌、多重分形理论在目标特性及识别的研究中具有良好的应用前景。     

带有结构不确定性的线性切换系统的鲁棒状态反馈镇定

针对带有结构不确定性的线性切换系统,讨论系统的鲁棒状态反馈镇定问题。对自由系统,得到了一个在给定的切换律下Lyapunov稳定的充分条件。针对受控制系统,设计出一个有效的鲁棒状态反馈控制器,该控制器可以使闭环系统全局渐近稳定,基于Lyapunov方法证明了该受控制器的有效性。     

一类具有接种和饱和发生率的SIR—SVS传染病模型的全局稳定性

研究一类具有接种和饱和发生率的SIR-SVS传染病模型．通过构造适当的Lyapunov函数证明了当基本再生数〈1时,无病平衡点是全局渐近稳定的;当基本再生数〉1时,给出了地方病平衡点全局渐近稳定的充分条件．     

一类具有吸收效应的HIV-1病毒动力学模型的全局稳定性

研究一类具有吸收效应的HIV-1病毒感染动力学模型．通过构造适当的Lyapunov函数证明当基本再生数〈1时,未感染平衡点是全局渐近稳定的;当基本再生数〉1时,给出病毒感染平衡点全局渐近稳定的充分条件．     

二维混沌置乱矩阵构成置换群的理论和实验证明

群论是研究对称性问题的强有力的数学工具.混沌指的是确定性非线性动力系统表现出来的内在随机性,具有有界、非周期、对初始条件和参数极度敏感等特点,由其产生的离散序列可用来对数字图像等数据进行加密.目前已有的文献中对二者之间的关联现象鲜有研究.基于群和混沌的基本理论,结合置换群的概念,从理论和实验两方面证明了二维混沌置乱矩阵对置换变换构成置换群的结论,并由此指明了试图用不同初值,经不同混沌系统产生多个混沌二维置乱矩阵对数字图像、视频等多媒体数据进行多重置乱加密以加强安全性的做法的无效性.     

一类具有饱和发生率的离散型SIS传染病模型的全局渐近稳定性

研究一类具有饱和发生率的离散型SIS传染病模型,得到模型的基本再生数.通过比较原理以及构造适当的Lyapunov函数,证明当基本再生数R01时,无病平衡点是全局渐近稳定的;当基本再生数R01时,地方病平衡点是全局渐近稳定的.     

柱面上动力系统的浑沌与次谐波

研究柱面上一类微分方程在不同扰动下的动力学行为。应用Melnikov方法确定出系统产生浑沌及次谐波分枝、超次谐波分枝的某些充分条件,并讨论了从分枝进入浑沌的途径。     

具有分布时滞的随机反应扩散细胞神经网络的几乎必然指数稳定性

研究一类具有分布时滞和反应扩散的随机细胞神经网络的稳定性。通过构造Lyapunov泛函,并利用It公式、半鞅收敛定理以及不等式技巧,得到了系统几乎必然指数稳定的充分条件。