Lyapunov特性指数用于混沌判据

针对系统动力学行为相变量上的判别依据问题,将Lyapunov特性指数作为混沌判据,引入微弱信号混沌检测领域。详细阐述了用于微弱谐波信号混沌检测系统的Lyapunov特性指数的计算方法,给出了Lya-punov特性指数与待测微弱谐波信号幅值间的关系曲线以及系统相变前后的Lyapunov特性指数的时间演化曲线。仿真实验证明了该算法的有效性,与Melnikov方法相比,以Lyapunov特性指数作为混沌判据具有计算简单、判别准确的优点。

船舶非线性横摇运动分析的Lyapunov特性指数法

将Lyapunov特性指数用于船舶非线性横摇运动稳定性分析,阐述了Lyapunov特性指数的计算方法。将Lyapunov特性指数作为船舶非线性运动混沌态的判据,给出了Lyapunov特性指数与船舶运动状态之间的关系,通过仿真试验验证了该算法的有效性,并进一步采用Lyapunov特性指数精确寻求船舶非线性横摇运动的阈值,分析了船舶非线性横摇运动的全局稳定性。

两栖车辆非线性横摇运动的Lyapunov特性指数分析

为了确定两栖车辆在规则波浪激励下的非线性横摇运动形式,根据Lyapunov特性指数(LCE)的定义,采用QR分解法计算两栖车辆横摇运动的LCE,再根据计算出的LCE判断两栖车辆的运动形式.以两栖车辆为例,计算了当波浪频率与横摇固有频率的频率比为1时横摇运动为周期性的运动,当频率比为1.25时横摇运动为混沌运动,并通过数值仿真进行了验证.以频率比为控制变量,计算了当波浪扰动力矩一定时,两栖车辆在不同频率波浪激励下进入混沌运动的阈值.计算结果表明:利用LCE方法可以简单、准确地判断非线性横摇运动类型.

基于Lyapunov特性指数的航空发动机喘振故障智能诊断

针对现有诊断方法在诊断航空发动机喘振故障时存在精度低、无法准确判断喘振发生时间及喘振故障时的压气机转速等问题,结合Lyapunov特性指数,完成航空发动机运行瞬态模拟与稳态模拟,利用Lyapunov特性指数选取发动机喘振诊断参数,通过最大Lyapunov特性指数求解,实现对航空发动机喘振故障的智能诊断。对比实验证明,该方法的诊断结果与实际情况基本相同,能够准确判断航空发动机是否存在喘振故障。

Lyapunov特性指数谱的研究及其应用

本文对于已有的运动方程的Lyapunov特性指数谱计算公式 ,从易于数值实现的角度作了简化 ,并通过Henon映射和Lorena方程对Lyapunov特性指数与倍周期分岔的关系作了分析和比较 ,最后通过对受特定参数下系统周期轨道控制时的混沌Lorenz系统的Lyapunov特性指数谱的计算和分析 ,进一步验证了Lyapunov特性指数与倍周期分岔的内在关系。

基于Lyapunov特性指数的心电信号辅助诊断

针对混沌在心脏系统中的研究,利用Lyapunov特性指数来进行心电信号的数据分析.由混沌检测系统的Lyapunov特性指数的计算方法,通过重构相空间,对健康人和3种类型心脏病人的数据作为样本进行对比分析.仿真结果表明,采用最大Lyapunov特性指数可以判断健康心脏和病态心脏的混沌性差异,为早期心脏疾病的辅助诊断提供了依据.

最大Lyapunov特性指数在微弱信号检测中的应用

利用Duffing振子的运动状态来判断微弱信号的存在是一种常用的方法,通常此方法没有明确的门限。由于最大Lyapunov特性指数是指示动力学系统是否处于混沌状态的重要参数,所以将最大Lyapunov特性指数作为混沌判据引入基于Duffing振子的微弱信号检测中。利用最大Lyapunov特性指数指示Duffing振子所处的状态,如果最大Lyapunov特性指数大于1,测说明系统处于混沌状态,反之则处于周期状态,从而为此方法提供了更为直观的判断依据。仿真结果表明,采用最大Lyapunov指数作为判断依据可以更准确的判断微弱信号的存在,进而说明此方法的可行性。

Lyapunov指数混沌特性判定研究

探讨了 L yapunov指数混沌特性判据原理 ,分析了时间序列 L yapunov指数的计算过程 ,通过计算我国上证综合指数收益率时间序列的 L yapunov指数谱系 ,分析了我国资本市场的混沌特性。

用Lyapunov指数研究点焊位移信号的混沌特性

文中以混沌理论为基础,阐述了Lyapunov指数作为点焊位移时间序列的混沌判断原理,并对电阻点焊位移信号中进行了分析与研究,计算了4种不同工作状态下点焊位移信号时间序列的Lyapunov指数,研究表明,点焊位移信号中的最大Lyapunov指数均大于0,根据混沌理论可以断定点焊位移信号中存在混沌现象,应该采用混沌的方法研究与分析点焊位移信号,该研究为点焊质量的判断和预测开辟了新的途径。

冲击消振器Lyapunov指数谱及其非线性特性的研究

通过在碰撞约束面引入Poincaré映射,将连续动力系统转化为离散动力系统的方法。讨论了冲击消振器碰撞振动系统的Lyapunov指数谱计算方法,将系统的Lyapunov指数谱图与系统全局分叉图进行分析比较,验证了利用Lyapunov指数谱图分析系统稳定性方法的正确性,同时给出了冲击消振器在选定参数下的非线性特性。

DC/DC变换器的最大Lyapunov指数计算及其非线性特性的实验研究

研究基于变分算法的一类分段光滑系统--DC/DC变换器的最大Lyapunov指数计算问题。采用Mu ller方法确定开关动作(非光滑点)之后变分方程的修正初始条件,解决了由于系统的非光滑性引起的变分方程不连续性问题,并有效地修正了由于扰动而引起的非光滑点处的积分误差。以不连续运行模式下电流反馈型Buck-Boost变换器为例,进行了实验数据与数值仿真结果的比较,表明了本文算法的有效性。

矿区地下水系统演化混沌特性的Lyapunov指数判别

系统的特征指数———Lyapunov指数在表征系统的混沌性质方面起着重要的作用,是定量描述系统对初始条件敏感程度的参数。根据Pacard和Takens提出的相空间重构技术,首先确定延迟时间和最佳嵌入维数,重构相空间后,再利用W olf提出的从单变量中提取Lyapunov指数的方法,分别计算了湖南湘中涟邵煤田大水岩溶矿区4个矿井涌水量时间序列的Lyapunov指数,按照混沌特性判别准则,结果表明,在开采条件下,各矿区地下水系统的演化存在明显的混沌特性,这不仅为矿区地下水系统的深入研究提供了理论依据,而且为矿井涌水量预测模型提供了有力的依据。

基于最大Lyapunov指数的心音信号混沌特性分析

目的寻求无创伤的且能自适应信号变化的方法区分正常和异常的心音信号,为临床诊断提供更简捷的参考方法。方法本文以心音信号非线性时间序列最大Lyapunov指数为主线,根据心音信号不同阶段特性的统一性,提出了对信号分阶段进行研究的方法。首先对7种具有代表性的正常和异常心音信号的S1、S2心音分别分3阶段进行相空间重构,然后结合各阶段求得的相空间重构参数计算对应的最大Lyapunov指数,最后对正常、异常心音信号最大Lyapunov指数均值进行比较分析。结果正常S1心音信号的最大Lyapunov指数均值0.1450,远大于异常S1心音信号,正常S2心音信号的最大Lyapunov指数均值也比异常S2心音信号大很多。结论心音信号中确实存在混沌现象,且正常(健康)心脏运动到S1和S2阶段的混沌程度要比异常(病态)时高。

黑河日径流量混沌变化特性的研究——Ⅲ最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数的确定

通过对黑河日径流量变化规律的探索,重点论述最大李雅普诺夫指数的确定方法,计算结果表明:黑河日径流量时间序列的最大李雅普诺夫指数为0.002012,大于零,可以判定黑河日径流量时间序列具有混沌特性。

混沌Liu系统的恒Lyapunov指数特性分析与研究

通过Lyapunov指数谱和分岔图研究了混沌Liu系统的恒Lyapunov指数特性。Liu系统平方项参数变化时,系统的Lyapunov指数谱保持恒定,同时,系统输出信号中的两维信号的幅值与参数呈幂函数关系变化,其指数为-1/2,第三维信号的幅值保持在恒定的数值区间。研究进一步地揭示了Liu系统的动力学特性,为Liu系统的的实际应用提供了必要的理论支持,因而研究具有重要的理论意义和实际价值。

利用Lyapunov指数分析一种非稳态油膜轴承单盘柔性转子的分岔和混沌特性

从一个由三个函数确定的非稳态油膜力模型出发，以短轴承支撑的不平衡弹性转子系统为研究对象，利用Lyapunov指数对该系统进行了一些分岔和混沌的研究。

基于相空间重构和Lyapunov指数电弧电压混沌特性分析

串联电弧故障是引发电气火灾的关键原因。为得到可靠数据源及更全面认识电弧电压特性,按照UL1699、GB 14287.4标准搭建了实际用电环境电弧故障模拟实验平台。依据实验结果,采用相空间重构算法将电弧电压信号引入高维空间进行分析,并给出其二维相平面;采用小数据量法计算了电弧电压的最大Lyapunov指数。选定相平面中相轨线的分布规律和最大Lyapunov指数为指示量,证明了低压串联电弧电压信号存在混沌特征。研究结果不仅丰富了电弧电压信号的特性,还为电弧模型设计和电弧式电气火灾监控探测器提供理论指导。

基于负荷混沌特性的改进Lyapunov指数预测法

针对目前常用负荷预测方法多依赖主观经验,为了提高预测精度,从相空间重构理论出发,结合负荷序列的混沌特性,提出了一种计算最大Lyapunov指数的改进算法。改进算法中引入一种取舍规则,提高了最大Lyapunov指数提取精度。利用改进算法建立实际电力月负荷预测模型,实际应用结果表明该模型具有一定实用价值。

带恒功率负载DC-DC变换器的Lyapunov指数计算和动力学特性分析

针对带恒功率负载的DC-DC变换器在切换点处不存在Jacobi矩阵而无法计算系统的Lyapunov指数的问题,利用局部映射构成系统的复合Poincaré映射的方法研究该类系统的Lyapunov指数的计算方法,并据此分析系统的动力学特性。以带恒功率负载的电流模式Buck变换器为例,首先推导系统非切换阶段的局部映射和在不同模态下发生负载切换时的零时间不连续映射;然后利用局部映射构成系统的复合Poincaré映射,从而推导出系统Lyapunov指数的计算方法;最后通过数值模拟及电路仿真证明了算法的正确性。负载切换映射的引入使Lyapunov指数的计算精度得到进一步提高,本文的研究结果可为分析电力电子级联系统的非线性分段光滑动力学特性提供依据。

热处理对萌芽藜麦粉特性及血糖生成指数的影响

为改善萌芽藜麦生粉的特性,探讨不同热处理方式(炒制、挤压膨化、热风)对萌芽藜麦粉的色度、溶解性、糊化特性、糊化度、动态流变及其体外血糖生成指数的影响。结果表明,热处理萌芽藜麦粉的亮度值较萌芽藜麦生粉显著降低(P<0.05),炒制粉、挤压膨化粉和热风处理粉的色差值分别为4.1、17.0和8.0;热处理粉的水溶性指数、峰值黏度、回生值较萌芽藜麦生粉显著提高(P<0.05),而衰减值、吸水性指数则显著降低;3种热处理粉中,挤压膨化粉的水溶性指数、黏度值、衰减值和回生值显著低于炒制粉和热风处理粉,但其糊化度最高,达到84.0%;萌芽藜麦生粉及热处理粉均表现为弱凝胶特性。挤压膨化萌芽藜麦粉的体外血糖生成指数(50.78)显著低于生粉(52.11)、热风处理粉(52.21)、炒制粉(52.92)。挤压膨化处理可有效提高萌芽藜麦粉的糊化度,降低产品的黏度和血糖指数,是开发具有良好加工特性与消化特性萌芽藜麦粉的适宜热处理方法。