Controlling chaos in spatially extended beam-plasma system by the continuous delayed feedback
本文基于控制少自由度系统混沌的概念,讨论了空间扩展非线性系统(Pierce二极管流体模型)中复杂时空动力学的控制问题。提出的方法与少自由度系统的不稳定均匀平衡态和类似于混沌动力学不稳定周期轨道的不稳定时空周期态的镇定相联系。我们表明,这种方法是有效的,并允许实现所需的定期动态选择从所考虑的系统中的一些可能。
2006-07-13 nlin.CD physics.plasm-ph
Time-delayed feedback control of unstable periodic orbits near a subcritical Hopf bifurcation
我们表明,金字塔延迟反馈控制可以稳定不稳定的周期轨道(UPO),所产生的一个通用的亚临界Hopf分支的稳定平衡在一个n维动力系统。这扩展了Fiedler等人[PRL 98,114101(2007)]的结果,Fiedler等人证明了这样的反馈控制可以稳定与二维亚临界Hopf规范型相关的UPO。金字塔反馈需要适当选择用于稳定的反馈增益矩阵,以及了解目标UPO的周期。我们在与二维中心流形相切的方向上应用反馈。我们参数化的反馈增益的模和相位角,并给出明确的公式来选择这两个参数的周期的UPO在附近的分歧点。我们表明,第一次explanistically,然后严格的中心流形减少延迟微分方程,稳定机制涉及一个高度退化的Hopf分岔问题,是由时间延迟反馈。当反馈增益模量达到稳定的阈值时,与二维Hopf分叉相关的两个通用性假设都被违反:线性化问题的特征值不会随着分叉参数的变化而穿过虚轴,并且规范形式的三次系数的实部消失。我们的分析,这个退化的分歧问题揭示了两个定性不同的情况下,展开在一个双参数平面。在每一种情况下,金字塔型反馈成功地稳定了分支的小振幅UPO在原来的分歧点附近,只要相位角满足一定的限制。
2010-06-17 nlin.CD
Adaptive Tuning of Feedback Gain in Time-Delayed Feedback Control
我们证明了时滞反馈控制可以通过自适应调整反馈增益来改善。该自适应控制器被应用于不稳定不动点和嵌入混沌吸引子中的不稳定周期轨道的镇定。自适应算法的构造使用控制理论的速度梯度法。我们的计算机模拟表明,自适应算法可以找到一个合适的值的反馈增益的单延迟和多延迟。此外,我们表明,我们的方法是强大的噪声和不同的初始条件。
2011-09-20 nlin.AO nlin.CD
Restrictions and Stability of Time-Delayed Dynamical Networks
本文研究时滞动态网络的全局稳定性。我们证明了对于具有非分布时滞的时滞动态网络,网络和相应的非时滞网络都是全局稳定的或不稳定的。我们证明,这可能不是这种情况下,如果网络的延迟分布。在我们的分析中的主要工具是一个新的程序的动态网络限制。这个过程是有用的,因为它允许改进的估计动态网络的全局稳定性。此外,它是一种计算上更简单和更有效的手段来分析动力网络的稳定性比介绍的过程中的等谱网络扩展[Isospectral graph transformations,spectral equivalence,and全局稳定性of dynamic networks.非线性,25(2012)211-254]。我们的方法的有效性说明了应用程序的各种类的Cohen-Grossberg神经网络。
2012-07-24 math.DS nlin.CD
Refuting the odd number limitation of time-delayed feedback control
我们驳斥了一个经常援引的定理,该定理声称,一个周期轨道的奇数个真正的Floquet乘数大于单位永远不能稳定的时间延迟反馈控制的形式提出的金字塔。使用一个通用的规范形式,我们证明了不稳定的周期轨道产生的亚临界Hopf分岔,其中有一个真正的不稳定Floquet乘子,事实上可以稳定。我们推导出显式的分析条件的控制矩阵的反馈控制增益的振幅和相位,并提出了一个数值例子。我们的研究结果是相关的物理,化学,技术和生命科学,亚临界Hopf分岔发生的广泛的系统。
2007-02-12 nlin.CD
Time-delayed feedback control for random dynamical systems
Rissho University(立教大学);Hokkaido University(北海道大学);London Mathematical Laboratory(伦敦数学实验室)
本文提出了一种适用于随机动力系统的时滞反馈控制方法,通过随机逻辑映射和罗素系统验证了噪声诱导混沌对系统稳定性的影响。
2025-12-02 nlin.CD
Controlling unstable chaos: Stabilizing chimera states by feedback
我们提出了一个控制方案,能够找到并稳定一个不稳定的混沌政权在一个系统中有大量的相互作用的粒子。这使我们能够跟踪一个高维混沌吸引子通过分叉,它失去了吸引力。类似于经典的延迟反馈控制,该计划是非侵入性的,然而,只有在适当放松的意义上考虑的混沌政权作为一个统计平衡显示随机波动作为一个有限的尺寸效应。我们证明了所谓的嵌合态,这是耦合振荡器系统中的相干-非相干模式的控制方案。该控制使得嵌合体状态可观察到的接近相干,少量的振荡器,和随机的初始条件。
2013-12-18 math.DS nlin.CD
Strong and weak chaos in nonlinear networks with time-delayed couplings
研究了时滞耦合网络中的混沌同步。我们引入了强混沌和弱混沌的概念,区分大延迟时间同步流形内的最大李雅普诺夫指数的标度特性,并将其与稳定或不稳定的混沌同步的条件,分别。在激光模型的模拟和电子电路的实验中,我们确定了从弱到强的过渡,并回到弱混沌时,单调增加耦合强度。
2011-09-05 nlin.CD
Symmetry in the equations of nonlinear dynamics of semiconductor laser subject to delayed optical feedback
用Lang-Kobayashi方程模型描述了延迟反馈激光动力学。由于许多初始状态在相空间中渐近地接近于周期吸引子,所以这里只研究周期定态区域。李雅普诺夫变换使我们能够减少问题的一阶微分方程,而激光振荡的频谱是由适当的本征值问题。利用对称性证明了存在具有预期反馈的双激光器系统,它具有与延迟反馈激光器相同的动态特性。
2011-10-05 nlin.CD physics.optics
On the Mechanism of Time--Delayed Feedback Control
从实验和理论的角度详细研究了控制混沌的金字塔方法。我们通过分析稳定性分析表明,围绕不稳定的周期轨道的革命控制方案的成功。数值模拟和电子电路实验证实了我们的预测有关的瞬态行为的控制信号。
1996-11-22 chao-dyn nlin.CD
Stabilisation of long-period periodic orbits using time-delayed feedback control
反馈控制的金字塔方法作为在许多情况下稳定不稳定周期轨道的方法引起了人们的极大兴趣。我们证明,类似于Pyragas方法的延时反馈控制可以用于稳定具有任意大周期的周期轨道,特别是那些由异宿周期的共振分叉产生的轨道。我们的分析减少了无穷维时滞方程控制系统的反馈到一个三维的地图,通过对解决方案的形式作出一定的假设。这个映射中不动点的稳定性对应于流中周期轨道的稳定性,并且可以解析计算。我们比较分析结果的数值例子,发现非常好的协议。
2008-08-31 nlin.CD
Time-delayed model of RNA interference
RNA干扰(RNA interference,RNAi)是通过切割和破坏靶mRNA来抑制基因表达的基本细胞过程。它负责许多重要的细胞内功能,从抵抗病原体的第一道免疫防御到调节发育和形态发生。在本文中,我们考虑了RNAi的数学模型,特别强调与引发扩增的两个方面相关的时间延迟:siRNA与异常RNA的结合,以及siRNA与mRNA的结合,这两者都导致负责RNA沉默的dsRNA的扩大生产。进行分析和数值稳定性分析,以确定不同的稳定状态的稳定区域,并确定导致不稳定的参数的条件。我们的研究结果表明,虽然没有时间延迟的原始模型表现出双稳定性,由于存在一个滞后回线,在时间延迟的影响下,两个稳态与高(默认)或小(沉默)浓度的mRNA实际上可以失去其稳定性,通过一个霍普夫分岔。这导致了稳定的稳态和稳定的周期轨道的共存,这对系统的动力学有着深远的影响。
2016-12-05 nlin.CD q-bio.MN q-bio.QM
Stabilizing continuous-wave output in semiconductor lasers by time-delayed feedback
本文研究了半导体激光器修正的Lang-Kobayashi模型中稳态的稳定化问题。我们表明,多个时间延迟的反馈,实现耦合到激光器的法布里-珀罗谐振腔,提供了一个有价值的工具,用于抑制不必要的强度脉动,并导致稳定的连续波操作。控制域的计算依赖于反馈强度,延迟时间(腔往返时间),记忆参数(镜反射率),延迟时间,反馈相位,和带通滤波,由于光反馈,多稳态行为也可以发生在延迟诱导的强度脉动或其他模式的控制参数的某些选择的形式。然后,仍然可以通过在接通期间缓慢地斜升注入电流来实现控制。
2008-10-29 nlin.CD
Poincaré-based control of delayed measured systems: Limitations and Improved Control
当混沌系统被稳定到不稳定轨道时,系统的延迟测量限制了混沌控制技术的应用。分析了这些局限性,提出了线性预测测井控制(LPLC)和记忆差分控制(MDC)等控制方案,克服了Poincaré剖面的OGY控制和差分控制(Bielawski-Derozier_Glorieux控制)的局限性。
2007-12-27 nlin.CD
Time-delayed SIS epidemic model with population awareness
本文分析了传染病的动态与疾病意识的同时传播。这一模式包括通过与有意识的个人接触而提高地方意识,以及通过报告的感染病例和提高认识运动而提高全球意识。我们调查的时间延迟的影响,在响应不知情的个人提供的信息对流行病的动力学建立条件的地方病的稳定状态的Hopf分支的模型。数值分岔分析和仿真结果支持分析结果。
2017-04-19 nlin.CD q-bio.PE q-bio.QM
Stability borders of feedback control of delayed measured systems
当用Ott,Grebogi和Yorke(OGY)方法稳定不稳定周期轨道或不动点时,必须基于延迟$τ$轨道长度的观测值时,未修正的OGY方法的性能会下降。出于实验考虑,希望以最少的系统知识知道稳定性范围。我们发现,未经修改的OGY控制失败超过了$λ_{max}=1+\frac{1}τ$的最大Ljapaline数。本文研究了已知不动点的OGY控制和未知或不精确已知不动点的差分控制的稳定域。给出了控制增益的估计值。最后,我们概述了什么扩展必须考虑,如果一个人想要稳定的不动点与Ljapanese数以上$λ_{max}$。
2004-05-21 nlin.CD
Enhancing power grid synchronization and stability through time delayed feedback control
本文研究了发电机和负荷频率分布为双峰的具有惯性的仓本相振子模型下的电网同步和稳定性。我们通过孤立子频率偏差和对应于不稳定李雅普诺夫指数的李雅普诺夫向量来识别关键节点。为了消除同步的危险偏差,我们提出了时滞反馈控制,这是非线性动态系统中一种有效的控制概念。不同的控制策略进行了测试和比较,相对于所需的控制节点的最小数量,以实现同步和李雅普诺夫稳定性。作为一个证明的原则,这种快速反应的控制方法是使用德国的输电网模型。
2019-08-21 cond-mat.dis-nn nlin.AO nlin.CD
Bifurcations and Chaos in Time Delayed Piecewise Linear Dynamical Systems
我们重新研究了一类一阶非线性时滞微分方程的动力学行为,发现了与之相关的分岔和混沌的一些有趣的性质,这些性质是时滞和外力参数的函数.特别地,我们指出不动点解在时滞和非线性强度这两个参数空间中表现出稳定岛。瞬态达到稳态的解决方案中发挥的重要作用指出。通过多个正的李雅普诺夫指数证明了即使在很小的时滞情况下,系统也存在超混沌。研究扩展到两个耦合系统的情况下,一个具有延迟,另一个没有延迟。
2004-08-19 nlin.CD
Time-delayed model of immune response in plants
在植物感染的研究中,植物的免疫反应被认为起着至关重要的作用。本文推导并分析了一个新的考虑转录后基因沉默(PTGS)的植物免疫反应数学模型。除了生物学上精确的PTGS动力学表示,该模型明确包括两个时间延迟,以代表成熟时间的生长植物组织和非瞬时性质的PTGS。通过对模型稳态稳定性的分析和数值分析,我们确定了与恢复和耐药表型以及可能的慢性感染相关的参数区域。在这些制度的系统的动力学模型的数值模拟说明。
2015-11-17 nlin.CD q-bio.QM
Coexistence of attractors in a coupled nonlinear delayed system modelling El Niño Southern Oscillations
我们研究的动态海表温度(SST)异常使用的时间模式的两个分区,模仿行为类似于厄尔尼诺南方涛动(ENSO)的模型。具体来说,我们提出的存在性,稳定性,和吸引力的盆地中产生的模型系统中的这些参数的空间中的解决方案:自延迟,延迟和区域间的耦合强度。在我们的模式中,振荡的出现或抑制是一个非常相关的动力学特征,因为它标志着ENSO样振荡的存在或不存在。与著名的ENSO的低阶模型,其中相邻区域对感兴趣的区域的影响被建模为外部噪声,我们认为相邻区域作为一个耦合的确定性动力系统。在我们的模型中,不同的参数产生了丰富多样的动力学模式,从稳态和均匀振荡到不规则振荡和振荡吸引子的共存,没有明确的噪声。有趣的是,如果我们采取的自延迟耦合强度的两个子区域是这样的一个区域的温度去一个固定点制度时,解耦,而另一个系统是在振荡制度,然后耦合两个系统显示振荡。我们明确地获得了吸引盆的不同的稳定状态和振荡状态的模型。我们的结果可能有助于预测厄尔尼诺(或拉尼娜)的进展,因为它表明,在次区域的初始SST异常的组合,可以导致厄尔尼诺/拉尼娜事件。特别是,结果建议使用一个间隔作为标准来估计厄尔尼诺或拉尼娜的进展,而不是目前使用的单值标准。
2017-07-28 nlin.CD
Time delay control of symmetry-breaking primary and secondary oscillation death
我们表明,振荡死亡作为一种特定类型的振荡抑制,这意味着对称性破缺,可以通过引入时间延迟耦合控制。特别是,我们证明了时间延迟的影响的非均匀稳定状态的稳定性,提供了机会来调制振荡死亡的阈值。此外,我们发现了一种新的类型的振荡死亡代表一个非齐次稳态的二次分岔。
2013-09-23 nlin.AO nlin.CD
Dynamics of vaccination in a time-delayed epidemic model with awareness
本文研究了疫苗接种对传染病动态的影响,传染病在人群中传播的同时也有意识。该模型考虑了全球宣传运动、不知情和知情个人之间的直接接触以及报告的感染病例对总体认识的贡献。据推测,在个人意识到和改变他们的行为之间有一些时间延迟。疫苗接种是给新生儿,以及有意识的个人,并进一步假设疫苗诱导的免疫力可能会随着时间的推移而减弱。无病平衡点和地方病平衡点的可行性和稳定性进行了分析研究,并发现地方病平衡点的Hopf分支的条件下,系统参数和时滞。数值延续的Hopf分岔和数值模拟的模型,以说明不同类型的动力学行为的分析结果的支持。
2017-10-12 nlin.CD q-bio.PE q-bio.QM