核态沸腾中汽化核心处温度时间序列的非线性分析

对典型核态沸腾传热实验中不同热流密度下汽化核心处的温度时间序列,进行了非线性研究.重建了这些温度时间序列对应的三维吸引子,从三维吸引子中求出了关联维数,并从不同热流密度下的温度时间序列中计算了其相应的最大李亚普诺夫指数.计算结果表明,汽化核心处的温度时间序列具有混沌的特征.

气液两相流图像区域相似值序列的混沌特性研究

应用一种将视频信号的每一帧图像分块成小的区域,每相邻两帧图像的相邻两区域进行灰度相似值计算,组成时间序列的新方法,对时间序列分别求取最大李亚普诺夫指数,组成最大李亚普诺夫指数矩阵。利用李亚普诺夫指数的特征将气液两相流视频划分为混沌特性不同的区域,分别采用0、1分布图谱以及三维图谱,对其从整体以及细节两部分进行分析。结合最大李亚普诺夫指数矩阵的分形盒维数与香农熵两个特征,对气液两相流型流动机制进行辅助分析。实验结果表明,由于气液两相流视频图像的背景与变化相界面具有强度不同的混沌特性,图像小区域分块灰度相似值序列结合最大李亚普诺夫指数的方法能够区别出不同流型的流动特性,是一种有效的分析气液两相流图像信号的新方法。

一类离散的Holling-I型捕食与被捕食系统的Flip分岔

本文利用中心流形定理和映射的分岔理论,研究了一类离散的捕食与被捕食系统的倍周期分岔的存在性与稳定性。

步态时间序列的神经网络模拟和混沌检测

本文应用研究小样本时间序列的神经网络方法估计一类混沌时间序列,步态时间序列的李亚普诺夫指数,相关维数和相关熵。给出了步态时间序列复杂性的判据。

浮式风力机平台摇荡运动混沌分析及预测

为探究漂浮式风力机平台在多种非规则环境载荷作用下摇荡运动中的非线性动力学特征,建立基于OC3 Spar平台的NREL 5 MW风力机整机模型,采用水动力软件AQWA求解平台的摇荡运动,基于相空间重构及最大李亚普诺夫指数法从定性及定量角度判断平台在风、浪、流载荷作用下摇荡运动时间序列的混沌特征,且进一步采用加权零阶局域法预测平台运动.结果表明:在低频时Spar平台幅值运动响应算子较大;在多重载荷作用时平台在平衡位置处做摇荡运动;平台在纵荡、垂荡及纵摇方向上的运动时间序列具有混沌特征,且三个方向短期可预测时间最大为0.4879 s;预测数据时间超过短期可预测时间时,随着时间增大预测数据和实际数据的绝对误差增大.混沌理论是非线性动力学的重要研究方向,可作为漂浮式风力机平台非线性运动分析的一种新方法.

基于混沌理论的嚼肌表面肌电信号分析

目的用非线性理论来分析嚼肌表面肌电信号,验证咀嚼肌表面肌电信号的混沌特征。方法采集20名年轻男女个体的嚼肌在牙尖交错位(ICP)紧咬时的表面肌电信号,利用小数据量法计算肌电信号的最大李亚普诺夫(Lyapunov)指数。结果在Matlab软件平台上开发了计算最大Lyapunov指数的程序,计算出嚼肌表面肌电的最大Lyapunov指数。男性个体左右两侧嚼肌最大Lyapunov指数分别为17.882±1.7498、18.244±1.3028,女性为14.839±1.8198、14.866±1.3947,均为大于零的数值。结论嚼肌ICP紧咬时的表面肌电信号具有混沌动力学特征,提示咀嚼肌肌电信号适合采用非线性动力学的方法进行分析。

基于最优重构的病理嗓音基频检测算法研究

提出了一种基于多级小波分解重构和非线性动力学参数的病理嗓音基音频率检测算法。首先对病理嗓音进行多级小波分解及重构,然后采用最大李雅普诺夫指数和近似熵表征不同重构嗓音的规则度从而自适应地选择周期性最优的小波重构嗓音信号,以直接提取基音频率。实验结果表明,与传统的基音检测算法相比,该方法有效地避免了检测中所存在的倍频及分频误差,提高了病理嗓音检测的鲁棒性及准确度。