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耦合非振荡Duffing振荡器:多稳态、多混沌产生和电路实现。 (英语) Zbl 07614923号

摘要:我们考虑两个耦合双阱非振荡三次Duffing振子的动力学。耦合是通过用与另一个振幅成比例的信号扰动每个振幅来实现的。我们证明,耦合导致产生的四阶自驱动非线性系统达到九个平衡点,并产生极其复杂的动力学特征,其中多个分支共存,多个Hopf分支(当考虑单个参数时),多稳态行为(例如一对共存的双涡卷混沌、四个共存的单涡卷混沌)和四涡卷混沌吸引子。借助于分析工具(即霍普夫分岔定理、劳特赫维茨准则)和数值工具(如李亚普诺夫指数图、一维分岔图、频谱、相空间轨迹图、时间序列和吸引盆),对后一种特征进行了详细研究。通过使用简单的电子元件(即电容器、电阻器、四重运算放大器和模拟乘法器芯片)来实现耦合Duffing振荡器的模拟电路。实验捕获的相图支持理论研究的结论。这项工作的一个重要结论是,非振荡Duffing型振子的耦合可以被视为产生多混沌的另一种途径。

理学硕士:

82至XX 统计力学,物质结构
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Duffing,G.,Erzwungene Schwingungen Bei Veränderlicher Eigenfrequenz Und Ihre Technische Bedeutung(1918),维埃格
[2] 科瓦契奇,I。;Brennan,M.J.,《Duffing方程:非线性振子及其行为》(2011),John Wiley&Sons·Zbl 1220.34002号
[3] 阿吉雷,J。;Sanjuán,M.A.,《Duffing振荡器中的不可预测行为:瓦达盆地》,《物理学D》,171,1-2,41-51(2002)·Zbl 1008.37011号
[4] 拉维坎德兰,V。;钦纳塔姆比,V。;Rajasekar,S.,振幅调制力驱动的Duffing振子中的同宿分岔和混沌,Physica A,376223-236(2007)
[5] 佩科拉,L.M。;Carroll,T.L.,《混沌系统的同步》,混沌,25,9,第097611页,(2015)·兹比尔1374.34002
[6] Sosa,R.I。;Zanette,D.H.,全局耦合Duffing振子的多重稳定性,国际分岔混沌,31,04,第2150056页,(2021)·Zbl 1464.37028号
[7] Dange,S.,耦合热声系统中的振荡猝灭和相滑移分岔,混沌:跨学科。非线性科学杂志。,29,9,第093135条第(2019)页
[8] Hussain,I.,Chimera在一个多加权神经元网络Phys中表示。莱特。A、 424,第127847条pp.(2022)·Zbl 07452207号
[9] Kapitaniak,T。;Chua,L.O.,单向耦合Chua电路的超混沌吸引子,国际分叉混沌,4,02,477-482(1994)·Zbl 0813.58037号
[10] Dana,S.K.,耦合双涡旋型振荡器中的多涡旋,国际期刊Bifur。《混沌》,18,10,2965-2980(2008)
[11] Fouda,J.A.E。;Sabat,S.L.,使用耦合Duffing振荡器的无乘法器超混沌系统,Commun。非线性科学。数字。模拟。,20, 1, 24-31 (2015)
[12] Perlikowski,P.,《单向耦合系统环中复杂动力学的路径》,《混沌:跨学科》。非线性科学杂志。,第20、1条,第013111页(2010年)
[13] 柴奎,M.V。;Woafo,P.,三个单向耦合自治Duffing振荡器的动力学及其在尺蠖压电电机中的应用:耦合系数和延迟的影响,混沌,26,11,第113108页,(2016)·Zbl 1378.34062号
[14] Pastor,I.,两个耦合van der Pol振荡器的有序和混沌行为,Phys。E版,48、1、171(1993年)
[15] Kengne,J.,两个耦合范德波尔振荡器系统中的正则振荡、混沌和多稳态:数值和实验研究,非线性动力学。,76, 2, 1119-1132 (2014)
[16] 吕,J。;Chen,G.,《生成多涡旋混沌吸引子:理论、方法和应用》,国际期刊Bifur。《混沌》,16,04,775-858(2006)·Zbl 1097.94038号
[17] Guin,A.,耦合非振荡瑞利-杜芬振荡器中振荡的诞生,通讯。非线性科学。数字。模拟。,42, 420-436 (2017) ·Zbl 1473.34030号
[18] Strogatz,S.H.,《非线性动力学和混沌:在物理、生物、化学和工程中的应用》(2018),CRC出版社
[19] 古根海默,J。;Holmes,P.,《非线性振动、动力系统和向量场分岔》。《施普林格科学与商业媒体》第42卷(2013年)
[20] Wolf,A.,《从时间序列中确定Lyapunov指数》,《物理学》。D: 非线性现象。,16, 3, 285-317 (1985) ·Zbl 0585.58037号
[21] Pisarick,A.N。;Feudel,U.,《多稳态控制》,《物理学》。众议员,540,4167-218(2014)·Zbl 1357.34105号
[22] Kengne,J。;恩吉塔奇,Z。;Fotsin,H.,具有多吸引子的简单自治冲动系统的动力学分析,非线性动力学。,83,1751-765(2016)
[23] 牧师迪亚兹,I。;López-Fraguas,A.,两个耦合范德波尔振荡器的动力学,物理学。E版,52、2、1480(1995)
[24] 周,L.,简单四阶记忆双T振荡器中的各种吸引子、共存吸引子和反单调性,国际J.Bifur。Chaos,28,04,第1850050条pp.(2018)·Zbl 1391.34084号
[25] Lai,Q.,具有无限共存吸引子的基于双忆阻的混沌系统,IEEE Trans。电路系统。二: 快讯,68,6,2197-2201(2020)
[26] Cheng,C.-Y。;林,K.-H。;Shih,C.-W.,延迟神经网络的多重稳定性和收敛性,Physica D,225,1,61-74(2007)·Zbl 1132.34058号
[27] 李,C。;Sprott,J.,混沌信号的振幅控制方法,非线性动力学。,73, 3, 1335-1341 (2013) ·Zbl 1281.34070号
[28] Li,C.,《构建具有全振幅控制的混沌系统》,国际期刊Bifur。Chaos,25,10,第1530025条,pp.(2015)·Zbl 1326.34101号
[29] Lai,Q.,具有共存吸引子的新型记忆超混沌系统的动力学分析、电路实现和同步,Mod。物理学。莱特。B、 第35、10条,第2150187页(2021年)
[30] 赖,Q,从最简单的忆阻混沌电路Commun演化而来的新混沌系统的共存吸引子、电路实现和同步控制。非线性科学。数字。模拟。,89,第105341条pp.(2020)·Zbl 1476.94060号
[31] Li,Z.,Fitzhugh Nagumo神经元的忆阻性突触性诱导的延时放电活动,AEU-Int.J.Electron。社区。,142,第153995条pp.(2021)
[32] Li,Z.,帆布车系统的爆发振荡和实验验证,国际J.Bifur。Chaos,31,08,第2130023条pp.(2021)·Zbl 1473.37061号
[33] Chedjou,J.,耦合到Duffing振荡器的Van Der Pol振荡器动力学的模拟模拟,IEEE Trans。电路系统。一: 基金。理论应用。,48, 6, 748-757 (2001) ·Zbl 1011.37048号
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