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随着人们对非线性系统的深入研究,人们对混沌系统的动力学行为有了更详细的了解,进而掌握了越来越多的混沌控制和同步的方法。在过去的十几年里,人们通过对耦合混沌系统的深入研究发现了许多不同形式的同步动力学行为以及在耦合作用下振子之间由于存在参数失配或是时间延迟造成的振荡死亡。由于对这些动力学的深入研究可以为混沌控制、混沌加密通信等应用提供非常重要的理论基础,所以对耦合系统动力学的研究具有重要的意义。在本文中,我们研究了环形耦合非全同非线性振子中,参数的空间分布对系统的同步和振荡死亡的影响。 第一章为绪论,我们介绍了非线性动力学的基本知识和基础理论,这些知识是后面讨论的基础。 第二章研究了在环形耦合全同振子中,耦合强度的空间分布对系统的同步能力的影响。我们发现具有不同空间分布的异质耦合强度对系统的同步能力有很大的影响。基于主稳定性函数理论,计算所有可能的空间分布样本所对应的耦合矩阵的第二大特征值(λ2)。λ2征步耦合系统的同步能力,其服从对数正态分布。在所有的空间分布中,当耦合强度的空间分布为周期一(二)的时候,λ2的值是最小(大)的,表明当耦合强度的空间排列为周期一的时候,系统最容易达到同步,为周期二的时候,系统最难同步。最后,我们以环形耦合Rossler振子为例分析了空间分布对同步能力的影响机制。研究参数分布对集体行为的影响,对耦合系统的自组织控制有现实指导意义。 第三章研究了环形耦合的非全同振子中,自然频率的空间分布对振荡死亡的影响。我们发现频率的空间重排会改变在参数平面上的振荡死亡区域的形状。在频率差和耦合强度的参数平面上常见的V形临界线可能会变成W形(VW形),并且在某些参数区间会观察到多区间振荡死亡。在非线性非全同耦合系统中,理论预测的振荡死亡稳定区与数值计算的结果完全吻合。 第四章研究了环形耦合的非全同混沌振子中,初始频率的空间排列对系统达到相同步所需临界耦合强度的影响。我们发现系统达到相同步所需临界耦合强度Kc服从对数正态分布,此外,系统的相同步能力和表征初始频率的空间分布特征的粗糙度是非单调增长的关系。 第五章为全文总结。