一类非线性微分方程数值解的分岔与混沌研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaoye_1108
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文利用数值算法求解了一类非线性气体放电方程,研究了方程解长时间演化的整体非线性性质,如Hopf分岔、混沌等.首先结合这类非线性方程的物理背景对方程作了详细的推导,并针对其物理特性,引入了一系列无量纲参量,在形式上对方程作了一定程度的简化.并利用中心流形定律和伺服原理,将与电子相关的物理参量绝热消除,从而使得方程的结构更为清晰,并对数值算法的设计给以一定的启示.针对方程数值求解中的两个关键问题,系统介绍了SG算法及改进的SG算法的基本思想,且利用电流平衡方程来代替泊松方程,最后给出了算法的完整描述.对于计算所得的数值结果,利用微分动力系统的相关理论和非线性动力学中的一些常用算法,首先讨论了方程数值解的分岔行为,通过分析系统分岔前后吸引子的结构,即系统从定常吸引子转变为极限环吸引子,可知分岔的类型为超临界的Hopf分岔.并且这种分岔可以因外界条件的改变而连续发生,形成所谓的级联分岔.而且这种级联分岔行为(不超过三次Hopf分岔)将导致混沌吸引子的出现.借助于已有的理论,通过分析可知,系统走向混沌的道路并不是按照通常的倍周期分岔方式,而是按照Ruelle-Takens-Newhouse道路,即湍流道路.
其他文献
本文研究了ICA的算法及其应用:在算法方面,提出了一种基于向量内积的独立成份分析算法(I-ICA)和一种基于最短路径(shortestpath)和自然梯度法(naturegradient)的OvercompleteIC
边界元法(BEM)作为一种重要的数值方法,因其具有计算精度高、降维等优点,近年得到了很大发展,已被广泛应用于科学及工程问题的数值分析中。然而,几乎奇异积分的存在大大地制约了它
语音信号的基音周期是描述语音信号激励源的重要特征参数之一。它在语音编码、语音合成、语音信号分离、语音识别和说话人识别等方面有着广泛的应用。但由于基音周期本身固有
随机微分方程(SDES)广泛应用于经济、生物、物理、自动化等领域.很长时间以来,由于缺乏有效的求解SDES的数值方法以及充足的计算机资源,使得在建立描述物理现象的数学模型时
本文研究了分形插值这种拟合数据的新方法,对分形插值曲线的一些性质和表示作了研究。文章首先对分形理论的产生,发展过程及其基本内容作了介绍。其次,简单介绍了已有的关于分形
本文从一个非Hamilton算子但其特征函数系归一辛正交的例子出发,证明了一个算子是否为无穷维Hamilton算子与该算子是否具有归一辛正交的特征函数系并不等价,构造了一个无穷维