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欠阻尼双稳态系统中不同噪声的随机共振现象。 (英语) Zbl 1478.93676号

摘要:本文研究了欠阻尼双稳系统中四种噪声(白噪声、谐波噪声、非对称二分法噪声和勒维噪声)的随机共振现象。通过将随机微分方程理论应用于随机共振问题的数值模拟,我们模拟和分析了系统响应,并密切关注所提出系统中的随机控制。然后,分别采用Euler-Maruyama算法、Milstein算法和四阶Runge-Kutta算法研究了影响SR的因素。结果表明,在一定条件下,通过调整不同噪声下的控制效果参数,该系统可以产生SR现象。我们还发现,噪声类型对输出功率谱密度的共振峰影响不大,这在只有过阻尼项的乘性噪声驱动的传统谐波系统中是不存在的。因此,本文的结论可以为进一步研究随机共振提供实验依据。

MSC公司:

93电子03 控制理论中的随机系统(一般)
60小时40 白噪声理论
60H50型 噪音调节
60 H10型 随机常微分方程(随机分析方面)
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Benzi,R。;Sutera,A。;Vulpiani,A.,《随机共振的机制》,《物理学杂志A:数学与一般》,14,11,L453-L457(1981)·doi:10.1088/0305-4470/14/11/006
[2] Hanggi,P。;Jung,P。;泽贝,C。;Moss,F.,《有色噪声能改善随机共振吗》,《统计物理杂志》,70,1-2,25-47(1993)·Zbl 0935.82556号
[3] Gammaitoni,L。;哈恩吉,P。;Jung,P。;Marchesoni,F.,《随机共振》,《现代物理学评论》,70,1,223-287(1998)·doi:10.1103/RevModPhys.70.223
[4] 乔,Z。;雷,Y。;Li,N.,《随机共振在机械故障检测中的应用:回顾与教程》,机械系统与信号处理,122502-536(2019)·doi:10.1016/j.ymssp.2018.12.032
[5] 贾毅。;俞,S.-N。;Li,J.-R.,受乘性和加性噪声影响的双稳态系统中的随机共振,《物理评论》E,62,1869-1878(2000)·doi:10.1103/PhysRevE.62.1869
[6] Lu,S.L。;他,Q.B。;Kong,F.R.,弱信号检测中欠阻尼阶跃变化二阶随机共振的影响,数字信号处理,3693-103(2015)·doi:10.1016/j.dsp.2014.09.014
[7] 雷·R。;Sengupta,S.,欠阻尼双稳态系统中的随机共振,《物理快报》A,353,5,364(2005)
[8] Guo,Y.F。;魏,F。;Xi,B。;Tan,J.G.,高斯色噪声和白噪声驱动下双稳态系统的不稳定性概率密度演化,物理A:统计力学及其应用,503200-208(2018)·doi:10.1016/j.physa.2018.2.208
[9] Barik,D。;Ghosh,P.K。;Ray,D.S.,具有二分法噪声的朗之万动力学;直接模拟与应用,《统计力学理论与实验杂志》,2006,3(2006)·doi:10.1016/j.cjph.2016.10.004
[10] 乔,Z。;雷,Y。;林,J。;Niu,S.,乘性和加性噪声下的随机共振:潜在不对称的影响,《物理评论》E,94,5,第052214条(2016)·doi:10.1103/PhysRevE.94.052214
[11] 王,C.J。;长,F。;张,P。;Nie,L.R.,双稳态系统中谐波噪声诱导的随机共振和噪声增强稳定性的控制,《物理统计力学及其应用》,471,288(2016)·Zbl 1400.34099号
[12] Luo,X.Y.,带Ornstein-Uhlenbeck有色噪声的神经元网络基序中的随机共振,工程数学问题,2014(2014)·Zbl 1407.92013年9月
[13] Er,G.K。;Zhu,H.T。;Lu,V.P.,外部高斯白噪声下非线性振子的非零平均PDF解,非线性动力学,62,4,743(2010)·Zbl 1215.34039号
[14] 张,G。;Song,Y。;张天庆,李维噪声驱动下指数势单井系统的随机共振,中国物理学报,55,1,85-95(2017)·Zbl 07811357号 ·doi:10.1016/j.cjph.2016.10.004
[15] Gingl,Z。;接吻,L.B。;Moss,F.,《非动力学随机共振:白色和任意颜色噪声的理论和实验》,欧洲物理通讯社,29,3,191(1995)
[16] 沈义杰。;Guo,Y.F。;Xi,B.,相关非高斯噪声和高斯噪声驱动的FHN神经系统稳态特性,《中国物理学报》,65,12(2016)
[17] 曾磊。;徐,B。;Li,J.,非周期输入双稳态系统中次扩散的动力学性质,《物理快报》A,361,6,455-459(2007)·Zbl 1170.82365号 ·doi:10.1016/j.physleta.2006.09.073
[18] 奈曼,A。;Schimansky-Geier,L.,谐波噪声驱动双稳态系统中的随机共振,《物理评论快报》,72,19,2988-1991(1994)·doi:10.1103/PhysRevLett.72.2988
[19] 艾哈迈德,B。;尼托·J·J。;Alsaedi,A.,《在不同区间内涉及两个分数阶的非线性Langevin方程的研究》,《非线性分析现实世界应用》,13,2,599-606(2012)·Zbl 1238.34008号 ·doi:10.1016/j.nonrwa.2011.07.052
[20] Honeycutt,R.L.,随机Runge-Kutta算法。1。白噪声,物理评论A,45,2,600-603(1992)
[21] Honeycutt,R.L.,随机Runge-Kutta算法。二、。有色噪声,物理评论A,45,2,604-610(1992)·doi:10.103/物理版本A.45.604
[22] Rumelin,W.,随机微分方程的数值处理,SIAM数值分析杂志,19,3,604-613(1982)·Zbl 0496.65038号 ·doi:10.1137/0719041
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