Novel four-wing and eight-wing attractors using coupled chaotic Lorenz systems

This paper presents the problem of generating four-wing （eight-wing） chaotic attractors. The adopted method consists in suitably coupling two （three） identical Lorenz systems. In analogy with the original Lorenz system, where the two wings of the butterfly attractor are located around the two equilibria with the unstable pair of complex-conjugate eigenvalues, this paper shows that the four wings （eight wings） of these novel attractors axe located around the four （eight） equilibria with two （three） pairs of unstable complex-conjugate eigenvalues.

Chaotic attractor transforming control of hybrid Lorenz-Chen system

Based on passive theory, this paper studies a hybrid chaotic dynamical system from the mathematics perspective to implement the control of system stabilization. According to the Jacobian matrix of the nonlinear system, the stabilization control region is gotten. The controller is designed to stabilize fast the minimum phase Lorenz-Chen chaotic system after equivalently transforming from chaotic system to passive system. The simulation results show that the system not only can be controlled at the different equilibria, but also can be transformed between the different chaotic attractors.

Lorenz和Rossler混沌系统的两驱动一响应同步研究

本文对Lorenz吸引子和Rossler吸引子的两变量驱动一变量同步现象进行了深入研究．结果表明，Lorenz吸引子可任意实现两变量驱动一变量同步，而Rossler吸引子只能有选择地实现两变量驱动一变量同步．本文由Rossler吸引子发展了同步概念．

Lorenz系统误差方程的吸引子特性研究

将Lorenz方程及其导出的误差方程作为联立方程(即全误差方程)来研究误差的性质,结果表明联立方程可以变换为一个特殊的算子方程,误差轨线将收敛于一个有限的区域;此外联立方程对应的流的散度为负值,因此其在相空间中的体积不断收缩,最终趋向一个低纬曲面;联立方程的这两个性质使得Lorenz系统中初始误差不会无限放大,而是趋于一个吸引子。误差在吸引子上的概率分布是确定的,因此平均的绝对误差趋于常数,这个结果可以用来解释小初始误差经过一段时间的发展之后,趋向饱和的现象。利用稳定性分析方法研究了误差吸引中心的位置和个数,并使用数值试验进行了验证,结果显示误差吸引子的结构与解的吸引子位置、数量和结构均有不同。最后本研究将针对Lorenz方程的误差联立方程方法拓展到一般的常微分动力系统,展示了对一般误差方程的特征矩阵进行分析,研究其特征行列式性质的方法,得到了一般误差系统中稳定点和平衡态性质与原动力系统的稳定点和平衡态性质的关系,这些结果对于认识误差系统长期的动力学行为和性质是有意义的。

改进型广义Lorenz系统的微控制器电路实现

针对用模拟电路实现的混沌系统存在参数离散性大、调试复杂、电路通用性差等缺点,在综合改进型广义Lorenz系统及其折叠吸引子特性的基础上,提出基于微控制器数字电路设计与实现三维改进型广义Lorenz系统。采用Euler算法对改进型广义Lorenz系统的连续状态方程进行了离散化处理,建立了适合微控制器实现的运行算法,通过软件编程获得了数字电路实验输出。实验结果与数值仿真结果完全一致,表明了基于微控制器数字电路实现混沌系统的可行性,生成的数字混沌系统具有较好的通用性、软件可移植性,该设计思路可推广到一般的或高维的混沌系统电路的设计与实现。

旋转对称的广义Lorenz奇怪吸引子

阐述了计算微分方程组最大Lyapunov指数的技术,介绍了由一维可观察量计算系统关联维数的方法.利用Lyapunov指数作判据,通过坐标变换,构造了具有旋转对称性的广义Lorenz奇怪吸引子,分析了奇怪吸引子的运动特征并计算了奇怪吸引子的关联维数.

三模Lorenz系统的动力学行为及其数值仿真

考虑三模Lorenz系统的动力学行为及其数值模拟,证明了该方程组吸引子的存在性,并分析讨论了其全局稳定性,数值模拟了参数在一定范围内变化时,三模Lorenz系统混沌的发生过程.

时滞反馈Lorenz系统的混沌特性及其电路实现

在研究时滞反馈Lorenz系统时,关键是模拟时滞环节的实现.由于数字时滞电路存在模数转换精度的问题,所以采用数字时滞电路的时滞反馈Lorenz系统容易产生不真实的电路现象.本文研究了一种用模拟电路实现的时滞电路,并将其加入到Lorenz系统中构成时滞状态反馈Lorenz系统.通过对系统的数字仿真和模拟电路的制作和实验,验证了实验和仿真的结果完全相符,表明了时滞可以使Lorenz系统产生更复杂拓扑结构的吸引子.

简化Lorenz系统多翅膀混沌吸引子的设计与电路实现

基于简化Lorenz系统,通过设计非线性函数,得到单方向多翅膀混沌吸引子.在此基础上,通过引入切换控制函数,得到了网格多翅膀混沌吸引子.通过相图、耗散性、平衡点、分岔图和Poincaré截面方法,分析了系统的动力学特性.结果表明,该多翅膀系统具有丰富的动力学行为.设计并实现了网格多翅膀系统的模拟电路,通过示波器观测到网格多翅膀混沌吸引子,验证了该系统的物理可实现性,电路实验结果与数值仿真结果相一致.

Lorenz系统的动力学特性及对称特性

对 Lorenz系统的不动点进行了深入研究 ,对 Lorenz吸引子的对称性和周期性作了分析讨论 .针对 Lorenz系统微分方程特点 ,研究采用了迭代图形方法和数学分析方法 .结果表明 ,Lorenz系统不仅具有动力学特性 (混沌特性和奇异吸引子特性 ) ,还具有对称性和周期性 .特别 ,文章首次给出一组新的有关

用Matlab分析Lorenz系统族

用Matlab分析了Lorenz系统族的演化过程,并分析了该系统族中3大典型系统、即Lorenz系统,Chen系统和Lü系统之间类似的定性特征及他们之间的联系。重点展示了Lü系统在该系统族中所起的桥梁作用。

基于改进Lorenz系统的多翼混沌吸引子及其电路设计

在以Lorenz系统为基础的一个新混沌系统上添加驱动信号,提出一个新的多翼对称非自治混沌系统.在某一固定频率下,该系统出现了20翼的混沌吸引子.从仿真结果可以看出,此种改造方法不仅保留了原系统的混沌特性,而且增加了吸引子的拓扑结构复杂性.最后,设计了系统的模拟电路,从物理上验证新系统的混沌特性和数值仿真的一致性.

修正的Lorenz模型的Lyapunov指数

采用非线性动力学的分析方法，求出了修正的Ｌｏｒｅｎｚ模型的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数，确定出该体系存在着混沌吸引子。

基于忆阻器反馈的Lorenz超混沌系统及其电路实现

采用二次型磁控忆阻器作为系统的正反馈项,设计了一个超混沌电路,建立了该系统的无量纲数学模型,探讨了忆阻器混沌系统与原混沌系统的不同之处.分析了系统的平衡点集和稳定性,发现系统继承了原系统的对称性,确定了系统参数所对应的稳定和不稳定区域分布,得到了系统的稳定和不稳定平衡点集.采用分岔图、Lyapunov指数谱、Poincaré截面等分析方法,研究了系统的动力学行为随系统参数和忆阻器初始状态而变化的情况,观察到了混沌系统随忆阻器初值不同引起的吸引子共存和状态转移现象,结合相图与谱熵算法分析了状态转移现象.设计并实现了该系统的模拟电子电路,实验结果表明,电路实验结果与数值仿真结果相吻合,为忆阻器混沌电路的实际应用奠定了基础.

Lorenz方程组的有限差分格式的长时间行为

考虑带有整体吸引子的Lorenz方程组,研究由Euler隐格式和一类Crank-Nicolson格式生成的离散动力系统,证明这些离散动力系统都存在整体的吸引子。同时证明两个差分格式在有限的时间段[0,T]上的稳定性和差分解的收敛性。

Lorenz混沌系统的弱故障信号检测方法研究

针对机械系统早期故障信号较弱,难以准确判断提取的问题,提出了一种基于Lorenz混沌系统初值敏感性的弱故障信号检测法。将设备早期弱故障信号做为初始值的微弱扰动输入Lorenz系统,随着混沌系统的演变,Lorenz吸引子将产生巨变,从而达到检测设备弱故障的目的。为验证其有效程度,进行了仿真分析和转子冲击故障的检测结果表明,此方法可以有效地检测到转子冲击故障,为混沌弱信号检测提供了一种新方法和思路。

混合编程技术研究及其在Lorenz吸引子分析中的应用

本文主要探讨了在分析Lorenz吸引子的过程中涉及到的VC++和Matlab的混合编程技术,并利用它在Lorenz吸引子数值分析中实现了VC++调用Matlab显示图形,进而实现了对Lorenz吸引子的模拟。

用Mathematica语言演示Lorenz吸引子

首先介绍了Lorenz吸引子,接着通过对Lorenz方程组进行特征分析,得到了方程的3个奇点,并由此对Lorenz吸引子做了分类。随后,给出了一种用Mathematica演示Lorenz吸引子的方法,编制出一个立体动态演示Lorenz吸引子的程序。最后,绘制出验证蝴蝶效应的图形以观察初始条件的微小变化对Lorenz吸引子产生的影响。

Shimizu-Morioka系统与Finance系统生成Lorenz混沌的微分几何策略

从一种受控混沌系统生成另一混沌系统可增强保密通信的安全性,具备潜在应用前景.研究了如何通过状态变换以及单输入反馈,驱使受控Shimizu-Morioka系统与受控Finance系统生成Lorenz混沌动态.主要方法是运用微分几何理论,将上述三种系统等价转换为下三角形式,并尽量简化和一致化其方程形式,使得上述三种不同的3阶系统的前两个方程形式相同,然后对受控Shimizu-Morioka系统与受控Finance系统设计单输入反馈控制第三个方程的形式,以便达到生成Lorenz混沌的目的.运用该方法,设计了受控Shimizu-Morioka系统通过状态变换和单输入状态反馈,混沌反控制生成Lorenz混沌的控制策略;也设计了受控Finance系统通过状态变换和单输入状态反馈,广义同步到Lorenz混沌的控制策略.最后,借助数值仿真验证了上述混沌反控制和广义同步的有效性.

加法噪声驱动的随机Lorenz系统吸引子及其上半连续性

确定的Lorenz系统是描述大气运动规律的重要数学模型,具有深厚的应用背景,被许多学者广泛研究,然而气候环境受突变因素影响,确定的情形无法完全解释大气的运动规律性;基于此,研究了一种基于加法白噪声驱动的随机Lorenz系统的渐进行为,通过恰当的估计证明了系统在参数不受约束条件下存在随机吸收集,进而获得了随机Lorenz系统吸引子的存在性,验证了扰动参数趋于零时,随机Lorenz系统收敛到确定的系统,从而利用上半连续性的相关理论证明了随机吸引子在Hausdorff半距离意义下收敛到全局吸引子,表明Lorenz系统的稳定性不受环境因素,比如海啸、地震等的影响。