Feedback Induced Death in Coupled Oscillators
研究了具有反馈环的耦合非线性振子系统的振荡死亡问题。我们发现,无论是在小集合还是在大集合中,反馈都会导致振荡死亡。更重要的是,参数空间中的死区显着扩大,甚至在反馈存在的耦合全同振子中也可能发生振荡死亡。我们发现振荡死亡有两种不同的方式,即去同步化和完全同步诱导振荡死亡。反馈引起的振荡死亡可用于抑制意外振荡,例如,在混乱的激光阵列中。
2011-11-10 nlin.AO nlin.CD
Amplitude death and resurgence of oscillation in network of mobile oscillators
在过去的二十年中,已经使用各种不同的耦合策略探索了振幅死亡现象。在大多数的工作中,基本的耦合安排被认为是静态的,随着时间的推移,虽然许多现实的系统表现出显着的变化,随着时间的推移,在相互作用模式。在这篇文章中,我们研究了出现在一个动态网络中的振幅死亡的时变相互作用之间的一组随机游走在一个有限的区域的三维空间。我们考虑每个步行者的振荡器,并证明,根据网络参数,因此它们之间的相互作用,在网络中的全局振荡得到抑制。在这个框架中,每个振子的视觉范围决定了它与之交互的振子的数量。此外,通过在耦合策略中使用适当的反馈参数,我们阐明了被抑制的振荡如何在系统的参数空间中复活。以极限环和混沌振子为例,研究了物体之间的相互作用强度k、视觉范围r和运动速度v等参数在宽范围内的振幅死亡和振荡复活现象。
2017-07-05 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
Synchrony breakdown and noise-induced oscillation death in ensembles of serially connected spin-torque oscillators
我们考虑集体动力学的串联连接的自旋力矩振荡器的朗道Lifshitz吉尔伯特Slonczewski磁化方程的合奏。接近同宿阻碍同步的自旋扭矩振荡器:当同步合奏经历同宿分岔,Floquet乘数,负责的时间演变的小偏差从合奏平均值,发散。取决于轮廓的配置,足够强的公共噪声,例如通过电路的电流的随机振荡,可以抑制所有振荡器的磁场的进动。我们推导出显式表达式的阈值振幅的噪声,使这种抑制。
2019-04-01 nlin.CD
Experimental observation of a transition from amplitude to oscillation death in coupled oscillators
本文首次报道了耦合极限环振子从振幅死亡(AD)态到振荡死亡(OD)态的一个重要跃迁现象的实验证据。我们考虑两个通过平均场扩散耦合的Van der Pol振子,并证明了这个系统表现出从AD到OD的转变,这在相同的耦合方案下已经在早期的Stuart-Landau振子中得到了证明[T. Banerjee和D. Ghosh,arXiv:1403.2907,2014]。我们表明,AD-OD过渡是由平均场的密度和超过临界值,这种过渡被破坏,进一步,我们表明存在一个非平凡的AD状态,共存的OD。接下来,我们在电子电路中实现该系统,并通过实验确认从AD到OD状态的转变。我们进一步描述了发生这种转变的实验参数区。目前的研究可能会刺激搜索的实际系统中,这一重要的转变的情况下,可以观察到实验。
2014-05-23 nlin.CD
Oscillation death in diffusively coupled oscillators by local repulsive link
本文报道了一个耦合同步振子网络在存在排斥耦合时的振荡死亡。由于局部故障,两个相邻振子之间的相互作用的平均效应和排斥链接的数量随着时间的推移而增长,当死亡场景出现时,排斥链接的演变。导出了两个耦合Landau-Stuart系统的振荡死亡的解析条件。数值结果也证实了振荡死亡的混沌系统,如Sprott系统和Rössler振荡器。我们探讨了全球耦合振子的大型网络中的效果,并发现排斥链接的数量总是小于网络的大小。
2013-08-28 nlin.AO nlin.CD
Synchronization and oscillator death in oscillatory media with stirring
研究了非均匀振荡介质中的搅拌效应。我们表明,搅拌速率可以控制宏观行为的系统产生集体振荡(同步)或完全淬火的振荡(振荡器死亡)。我们解释的均匀化率由于混合作为衡量全球耦合和比较搅拌振荡介质和人口的全局耦合振荡器的相图。
2003-07-15 nlin.CD
Experimental Evidence of Time Delay Induced Death in Coupled Limit Cycle Oscillators
本文描述了在一对耦合的非线性电子电路中时滞引起的振幅死亡的实验观察,这对电路分别能够表现出极限环振荡。特别地,建立了耦合同振子在耦合强度和时滞参数空间中多连通死亡岛的存在性。这种区域的存在早在[物理学评论快报]的理论基础上被预测。80,5109(1998); Physica 129D,15(1999)]。实验还揭示了多个频率状态的发生,频率抑制的振荡与增加的时间延迟和发病的同相和反相集体振荡。
2000-08-30 nlin.CD
Amplitude death in coupled robust-chaos oscillators
研究了具有鲁棒混沌的全局耦合连续振子系统的同步行为。局部动力学对应于清水盛冈模型的鲁棒混沌的发生在其参数空间的一个区域中最近被发现。我们表明,全局耦合可以驱动振子同步到耦合产生的固定点,导致系统的振幅死亡。鲁棒混沌的存在允许在局部参数中引入异质性,同时保证所有振荡器在混沌模式中的功能。在这种情况下,系统达到振荡死亡状态,不同稳定状态的振荡器共存。耦合鲁棒混沌流中的振幅死亡或振荡死亡现象可以作为混沌系统稳定和控制的机制。
2014-04-08 nlin.CD
Chimera-Like Coexistence of Synchronized Oscillation and Death in an Ecological Network
我们报道了一种新的时空状态,即在一个现实的非局域耦合振子生态网络中,{ \it同步振荡}和{ \it稳定稳态}(CSOD)的嵌合体状不协调共存.与{ \it嵌合体}和{ \it嵌合体死亡}状态不同,在CSOD状态下,相同的振子自组织成两个共存的空间分离的域:在一个域中,相邻的振子显示同步振荡,而在另一个域中,相邻的振子随机地填充同步振荡状态或稳定的稳态(我们称之为死亡状态)。我们发现非定域性和耦合强度的相互作用导致了两条通向CSOD态的路径:一条是从振幅嵌合体和死亡共存的混合态,另一条是从全局同步态.我们进一步探讨了这项研究在生态学中的重要性,为空间同步性和全球物种灭绝之间的关系提供了新的见解。
2015-06-06 nlin.AO nlin.CD
Resurgence of oscillation in coupled oscillators under delayed cyclic interaction
本文研究了耦合动力学单元通过时滞循环模相互作用的系统中振幅死亡和振荡从抑制态的恢复。为了使振荡从振幅死态复活,我们在循环耦合形式中引入了非对称性和反馈参数,结果耦合振荡系统的死区由于较高的非对称性和较低的反馈参数值而缩小.导出了两个耦合极限环振子振幅死亡和恢复的解析条件,并进行了数值模拟,验证了理论结果。我们还报道了在全同耦合振子网络中,振荡的死态和从猝灭态的复活是可能的。利用混沌Lorenz振子对该机制进行了验证。
2017-07-18 nlin.AO nlin.CD
Chimera Death: Symmetry Breaking in Dynamical Networks
对于具有非局域拓扑结构和破环耦合的一般振荡器网络,我们建立了新的部分相干非均匀空间模式,它结合了嵌合体状态(共存的不一致的相干和非相干域)和振荡死亡(振荡抑制)的特征,我们称之为嵌合体死亡。我们表明,由于非定域性的相互作用和耦合导致的旋转对称性破坏,从振荡行为到稳态状态的两种不同情况是可能的:通过同相同步振荡从振幅嵌合体到嵌合体死亡的转变,以及直接突变较大耦合强度的转变。
2014-02-03 nlin.AO nlin.CD
Delay Effects on Amplitude Death, Oscillation Death, and Renewed Limit Cycle Behavior in Cyclically Coupled Oscillators
研究了分布的弱一般核时滞对循环耦合极限环和混沌振子的影响。对于耦合的Van der Pol振子(实际上,其他振子也是如此),延迟可以产生从振幅死亡(AD)或振荡死亡(OD)到Hopf分岔诱导的周期行为的转变,延迟极限环分别随着延迟朝向或远离分岔点而收缩或增长。从AD到OD的转变在这里是通过干草叉分叉介导的,正如前面在其他耦合中所看到的那样。此外,这里的循环耦合无延迟van der Pol系统已经处于AD/OD状态,并且引入延迟允许振荡和AD/OD,因为延迟参数变化。这与其他极限环系统相反,在其他极限环系统中,单独的扩散耦合不会导致AD/OD的发生。对于单个振子是混沌的系统,例如Sprott振子系统或具有参数强迫的耦合van der Pol-Rayleigh系统,延迟可能会产生AD/OD(如Sprott情况),AD到OD的转变现在通过跨临界分叉发生。然而,这可能是不可能的,延迟可能只是改变吸引子的形状。然而,在这两种情况下,增加的延迟强度往往会导致系统具有更简单的行为,简化吸引子的形状,或者在振荡的情况下缩小它。
2020-02-12 math.DS nlin.CD
Quantum manifestations of homogeneous and inhomogeneous oscillation suppression states
研究了耦合全同量子振子中均匀和非均匀振荡抑制态的量子表现。考虑通过加权平均场扩散耦合的量子vanderPol振子,利用开放量子系统的形式,我们证明了依赖于耦合和平均场密度,存在两种类型的量子振幅死亡,即压缩和非压缩量子振幅死亡.令人惊讶的是,我们发现在经典极限下的量子振子中不存在非均匀振荡抑制态(或振荡死亡态)。然而,在深量子体系中,我们发现了一种振荡类死态,这种振荡类死态通过维格纳函数的破缺分岔表现在相空间中。我们的结果还暗示了通过“量子”图灵型分岔从量子振幅死亡态到振荡死亡态的可能性。我们相信,量子振荡死态的观测将加深我们对量子域中破缺动力学的认识。
2020-11-19 nlin.AO nlin.CD quant-ph
Transition from amplitude to oscillation death under mean-field diffusive coupling
研究了通过平均场扩散耦合的极限环振子从振幅死(AD)态到振荡死(OD)态的转变。我们表明,这种耦合方案可以诱导一个重要的转变,从AD到OD,即使在{ \it相同}极限环振荡器。我们确定了一个参数区域,OD和一个新的{ \it非平凡} AD(NT-AD)状态共存。与AD相比,NT-AD状态是唯一的,因为它是由亚临界干草叉分叉产生的,并且参数失配不支持而是破坏这种状态。我们将我们的研究扩展到平均场耦合振子网络,以表明过渡方案保持和振子形成两个集群状态。
2014-05-15 nlin.CD nlin.PS
Chimera death induced by the mean-field diffusive coupling
最近,在非局部耦合的全同振子网络中发现了一种新的动力学状态,称为{ \it嵌合死亡}[A. Zakharova,M. Kapeller和E. Schöll,Phy.Rev.Lett. 112,154101(2014)],其被定义为空间相干和非相干振荡死态的共存。这种状态是由于非定域性和对称性破缺的相互作用而产生的,从而弥合了两个重要的动力学状态,即嵌合体和振荡死亡之间的差距。在本文中,我们表明,嵌合体死亡可以诱导在网络的一般相同的振子与平均场扩散耦合,从而我们建立了一个非本地耦合是不必要的,以获得嵌合体死亡。我们发现了一个新的过渡路径嵌合死亡状态,即从同相同步振荡到嵌合死亡通过整体振幅死亡状态。我们归因于嵌合体死亡的发生在极限条件下的网络的分叉结构,并表明,多集群嵌合体死亡状态可以通过适当的初始条件的选择。
2014-09-28 nlin.CD nlin.PS
Transition from amplitude to oscillation death in a network of oscillators
我们报告了从均匀稳态(HSS)到非均匀稳态(IHSSs)在全球耦合的同振子网络的过渡。我们扰动了网络中的同步人口与一些本地负平均场链接。据观察,整个人口分裂成两个集群为一定数量的负平均场链接和特定范围内的耦合强度。为了进一步增加相互作用的强度,这些集群崩溃到HSS,然后过渡到IHSS。我们分析确定HSS的起源和过渡到IHSS的负平均场链接的数量和相互作用的强度使用还原论的方法模型网络中的两个集群状态。以典型的Landau-Stuart极限环系统和混沌Rossler振子为动力学节点的网络为例,验证了所得结果.在从HSS到IHSS的过渡过程中,网络遵循图灵型对称破缺叉或跨临界分岔,这取决于系统动力学。
2014-09-29 nlin.CD
Amplitude Death: The emergence of stationarity in coupled nonlinear systems
当非线性动力系统耦合时,根据内在动力学和耦合的组织方式,可能会出现许多新现象。在这种情况下,一个重要的涌现现象是完全抑制振荡,正式称为振幅死亡(AD)。由于相互作用,整个系统的振荡停止,导致稳定的行为。耦合稳定的不动点可以是非耦合系统的不稳定不动点,也可以对应于新的不动点。这种行为在从激光物理到生物系统动力学的各个领域都具有相关性。在这篇综述中,我们讨论了不同的耦合策略和方案,导致AD在各种不同的情况下的特点,并提请注意几个开放的问题和挑战性的问题,进一步研究。
2012-09-27 nlin.CD
Explosive oscillation death in coupled Stuart-Landau oscillators
近年来,爆炸相变,如爆炸渗流、爆炸同步等引起了人们广泛的研究兴趣。到目前为止,大多数现有的作品研究Kuramoto型模型,其中只涉及相变量。在这里,我们报告的发生爆炸振荡淬火耦合斯图尔特-朗道振荡器,结合相位和振幅动态系统。我们观察到三种具有不同微观发生机制的典型情景,即,普通振荡死亡、层次振荡死亡和簇爆发振荡死亡,分别对应不同频率分布的振子。我们进行了理论分析,并获得后向转变点,这是独立的具体的频率分布。数值结果与理论预测一致。
2017-03-01 nlin.AO nlin.CD physics.soc-ph
Quantum Turing bifurcation: Transition from quantum amplitude death to quantum oscillation death
在[Phys. Rev. Lett.]中报道了通过耦合振荡器中的图灵分叉从均匀稳态到非均匀稳态的重要转变。{ \bf 111},024103(2013)]。然而,量子领域的情况还有待观察。在本文中,我们发现了耦合量子振子中图灵分支的量子模拟。我们表明,一个均匀的稳定状态转化为一个非均匀的稳定状态,通过耦合量子vanderPol振荡器的分歧。我们证明了我们的结果,通过直接模拟的量子主方程的Lindblad形式。我们进一步支持我们的意见,通过分析处理的嘈杂的经典模型。我们的研究探讨了量子-经典界面上的典型图灵分叉,并为其更广泛的理解打开了大门。
2021-06-15 cond-mat.stat-mech nlin.CD nlin.PS
Amplitude chimeras and chimera death in dynamical networks
我们发现嵌合态的振幅动力学在网络的斯图尔特-朗道振荡器。这些部分相干和部分非相干的时空模式出现由于非局域网络拓扑结构和破密耦合的相互作用。随着耦合范围的增加,振荡被淬灭,振幅嵌合体消失,网络进入一个破环稳态。这种特殊的状态是一种新的模式,我们称之为嵌合体死亡。它的特点是空间相干和非相干的非均匀定态共存,因此结合了嵌合态和振荡死亡的特点。此外,我们展示了两种不同的过渡方案,从振幅嵌合体嵌合体死亡。此外,对于振幅嵌合体,我们揭示了向同相同步政权过渡的机制,并讨论了初始条件的作用。
2015-03-11 nlin.AO nlin.CD
Oscillation quenching in third order Phase Locked Loop coupled by mean field diffusive coupling
分析了耦合三阶锁相环在周期和混沌模式下的振荡猝灭现象(幅值死亡和振荡死亡)。锁相环通过平均场扩散耦合耦合。利用Routh-Hurwitz技术在耦合锁相环的参数空间中识别出了猝灭状态的上下限。我们进一步观察到,耦合PLL的收敛到淬灭状态的能力取决于设计参数。对于相同的系统,这两个系统收敛到齐次稳态,而对于不同的参数值,他们收敛到非齐次稳态。还观察到,对于相同的系统,猝灭状态比不相同的情况下更宽。当系统参数选择为使得每个孤立回路都是混沌的时,我们观察到猝灭状态相对较窄。所有这些现象也证明了通过数值模拟。
2016-07-24 nlin.CD
Mixed mode oscillation suppression states in coupled oscillators
我们报道了一种新的集体动力学态,即{ \it混合模振荡抑制}态,其中耦合振子系统的不同变量集表现出不同类型的振荡抑制态.我们确定了它的两个变体:第一个是{ \it混合模式死亡}(MMD)状态,其中耦合振子系统的一组变量显示振荡死亡(OD)状态,而其余的在相同的参数条件下处于振幅死亡(AD)状态。在第二种混合死亡状态(我们称之为MNAD状态)中,同一系统的不同变量集同时出现非平凡的MNAD和单稳态AD状态。在一般耦合方案下,我们在聚合混沌Lorenz系统和类Lorenz系统中发现了这些态。我们确定,而反射对称性破缺是负责的MNAD状态,在MMD状态的反射和平移对称性的破坏结果。利用严格的分岔分析,我们建立了MMD和MNAD状态的发生,并在参数空间映射其过渡路线。此外,我们报告的{ \it第一}的MMD和MNAD状态的实验观察,支持我们的理论结果。我们相信,这一研究将拓宽我们对振荡抑制态的理解,并可能在许多实际物理系统中得到应用,如激光系统和地磁系统,它们的数学模型都是模仿Lorenz系统的。
2015-08-18 nlin.AO nlin.CD
Revival of oscillation and symmetry breaking in coupled quantum oscillators
从耦合振子的振荡抑制态恢复振荡是一个重要的研究课题,近年来得到了广泛的研究。然而,量子机制中的同样情况尚未被探索。最近的工作表明,在一定的耦合条件下,耦合量子振子容易受到振荡抑制,如振幅死亡和振荡死亡。本文首次证明了在耦合量子振子中,通过控制耦合路径中的反馈参数,可以取消量子振荡抑制态,建立量子振荡节律.然而,与经典系统形成鲜明对比的是,在深量子区域,反馈参数不能恢复振荡,而是导致从量子振幅死态到最近发现的量子振荡死态的转变。我们利用开放量子系统的形式和量子力学的相空间表示来建立我们的结果。因此,我们的研究表明,为经典系统提出的复兴方案并不总是导致量子系统中振荡的恢复,但在深量子区,它可能会给出纯粹量子力学起源的违反直觉的行为。
2021-05-22 nlin.AO nlin.CD physics.app-ph
Basin stability measure of different steady states in coupled oscillators
本文研究了耦合振子鞍不动点的稳定性,其中单个振子具有鞍不动点。耦合振子可能具有两种结构上不同类型的抑制状态,即振幅死亡和振荡死亡。鞍平衡点的稳定化是指系统的振幅死亡状态,在此状态下,系统的振荡停止,所有的振子通过逆分叉收敛到唯一的稳定定态。由于振荡死亡状态的多稳定性特征,线性稳定性理论无法解析地分析这种状态的稳定性,所以我们通过盆稳定性度量来量化所有的状态,盆稳定性度量是一个通用的非局部非线性概念,它与吸引盆的体积相互作用。我们还观察到多簇振荡死亡状态在随机网络中,并测量它们使用盆稳定性框架。为了探索这种现象,我们选择了一个网络的耦合达芬-霍姆斯和洛伦兹振荡器是通过平均场耦合相互作用。我们研究了不同稳定状态的盆地稳定性如何依赖于平均场密度和耦合强度。我们还解析推导出不同的稳定状态的稳定性条件,并通过严格的分岔分析确认。
2017-07-06 nlin.AO nlin.CD
Explosive death in nonlinear oscillators coupled by quorum sensing
许多生物和化学系统都表现出集体行为,以响应其种群密度的变化。这些元素或细胞通过动力因子或信号分子相互通信。在这项工作中,我们探讨了动态的非线性振荡器,特别是斯图尔特-朗道振荡器和瑞利振荡器,全球相互作用,通过动态代理在周围环境中建模为一个群体感应相互作用。当振荡幅度较小时,系统表现出典型的从振荡态到死态的连续二阶跃迁。然而,有趣的是,当振荡的振幅很大时,我们发现系统显示出从振荡到死亡状态的突然转变,这种转变被称为“爆炸死亡”。因此,群体感应形式的相互作用可以诱导通常的二级跃迁,以及突然的一级跃迁。此外,在爆炸死亡跃迁的情况下,振荡态和死亡态在跃迁点附近的耦合强度范围内共存。这种新出现的滞后机制随着平均场反馈强度的增加而变宽,并且与在生物、化学和物理过程中广泛观察到的滞后有关。
2019-04-24 nlin.AO nlin.CD
Bifurcations and Amplitude Death from Distributed Delays in Coupled Landau-Stuart Oscillators and a Chaotic Parametrically Forced van der Pol-Rayleigh System
在著名的耦合Landau-Stuart系统以及具有参数强迫的混沌van der Pol-Rayleigh系统中引入了由“弱通用核”建模的分布时滞。这些系统通过“线性链技巧”而接近。研究了系统的线性稳定性分析和产生Hopf分岔的条件,包括分岔时的规范形和极限环吸引子的稳定性。在所有三个系统中,在Hopf分叉处的延迟参数$a=a_{Hopf}$的值挑选出振幅死亡(AD)的开始,具有较大值的振荡(对应于较弱的延迟)。在Landau-Stuart系统中,$a>a_{Hopf}$的Hopf极限环在系统参数的极大变化下是非常稳定的,并且不发生进一步的对称破缺、循环折叠、翻转、跨临界或Neimark-Sacker分叉.这是可以预期的,因为相应的无延迟系统在其各自的参数的宽范围内是鲁棒振荡器。数值模拟揭示了当参数被推入后霍普夫区域时,相空间中极限环的强烈扭曲和旋转,并揭示了其他特征,例如极限环吸引子上物理变量的振荡幅度和时间周期如何变化。延迟和其他参数的变化。对于混沌系统,非常强的延迟仍然可能导致振荡的停止和AD的开始(即使对于倾向于对抗这种现象的相对大的系统强迫值)。另一个重要的系统参数的变化,参数激励,导致一个丰富的序列的动力学行为,从一个政权(或类型的吸引子)到下一个被仔细跟踪的分叉。
2020-02-13 math.DS nlin.CD
Environment induced Symmetry Breaking of the Oscillation-Death State
我们调查的影响,一个共同的外部系统,我们称之为一个共同的环境,上的振荡器死亡(OD)状态的一组Stuart-Landau振荡器。这组振子在与外部系统解耦时产生完全对称的OD态,即两个OD态以相等的概率出现。然而,值得注意的是,当耦合到一个共同的外部系统时,这种对称性明显被打破。对于指数衰减的外部系统,对称性破缺是非常明显的低环境阻尼和强干扰环境耦合。这是显而易见的,通过从对称到不对称的状态发生在一个关键的制冷剂环境耦合强度和环境阻尼率的急剧转变。此外,我们考虑时变连接到共同的外部环境,与一小部分的干扰器环境的链接开关。有趣的是,我们发现由环境耦合引起的不对称性随着这种开关连接的分数的增加而呈幂律减小。这表明闪烁的干扰器-环境链接可以恢复OD状态的对称性。最后,我们证明了我们的结果为一个恒定的外部驱动的一般性,并发现显着的对称性破缺的OD状态以及。当恒定环境驱动力较大时,OD态的非对称性很大,并且随着驱动力-环境耦合的增加,对称态和非对称态之间的转变非常剧烈。因此,我们的研究结果表明,环境耦合诱导机制的某些OD状态的流行在一个系统的振荡器,并提出了一个潜在的过程,获得某些国家优先在合奏的振荡器与环境介导的耦合。
2018-06-04 nlin.AO nlin.CD
Transition from homogeneous to inhomogeneous limit cycles: Effect of local filtering in coupled oscillators
我们报道了耦合全同振子中一个有趣的极限环破缺跃迁,即从齐次极限环振荡到非齐次极限环振荡的连续跃迁。所观察到的转变是从振幅死亡的图灵型突变转变的振荡模拟(即,稳定均匀稳态)到振荡死亡(即,稳定的非均匀稳定状态)。这种新的转变发生在参数区的发生节奏和振荡死亡的结果存在的本地过滤的耦合path. We认为范式振荡器,如Stuart-Landau和van der Pol振荡器下的平均场耦合低通或全通滤波自反馈和通过严格的分岔分析,我们探索这种转变的起源。此外,我们通过实验证明了所观察到的过渡,这建立了其鲁棒性的参数波动和噪声的存在。
2018-04-19 nlin.AO nlin.CD physics.app-ph
Environmental coupling in ecosystems: From oscillation quenching to rhythmogenesis
景观破碎化如何影响生态系统的多样性和稳定性是生态学中一个重要而复杂的问题,没有简单的答案,因为物种生活的空间分离栖息地是高度动态的,而不仅仅是静态的。考虑到物种通过共同的动态环境在相邻的栖息地(或斑块)之间的扩散,我们用环型耦合网络模型来描述消费者-资源的相互作用。通过分析耦合生态系统中消费者-资源相互作用的三种基本机制:斑块内部的相互作用、斑块之间的相互作用和通过共同的动态环境的相互作用,揭示了各种非典型集体行为的发生。我们发现,动态环境和分散之间的相互作用,在连接的补丁表现出振荡的产生机制,即,节律发生以及振荡的抑制,即,振幅死亡和振荡死亡。此外,齐次稳态到非齐次稳态的转变是通过余维2分岔发生的。耦合模型强调空间扩展系统的网络,揭示了同步-稳定关系的集体行为,包括同相和异相的各种同步发生。
2016-04-11 nlin.CD nlin.PS
Design of coupling for synchronization in time-delayed systems
本文提出了一种针对时滞动力系统期望同步的时滞耦合设计方法。我们研究了非匹配振子的同步、反同步、滞后同步、反滞后同步、振幅死亡(或振荡死亡)和广义同步.在不同的同步机制中,吸引子的大小的缩放成为可能。我们实现了一种混合同步,其中同步,反同步共存于不同的状态变量对的耦合系统。利用Krasovskiii-Lyapunov函数理论和Hurwitz矩阵判据建立了同步的稳定性条件。我们提出了使用Mackey-Glass系统和延迟Rössler系统的数值例子。
2012-07-03 nlin.CD
Amplitude death in systems of coupled oscillators with distributed-delay coupling
本文研究了具有分布时滞的耦合对耦合Stuart-Landau振子系统振荡抑制的影响。振幅死亡的条件得到的强度和相位的耦合,以及平均时间延迟和均匀分布和伽马分布的延迟分布的宽度。分析结果证实了相应的特征方程的特征值的数值计算。这些结果表明,较大的延迟分布宽度增加了参数空间中的振幅死亡区域。在均匀分布的延迟核的情况下,对于足够大的延迟分布宽度,可以实现任意平均时间延迟值的幅度死亡,只要耦合强度具有适当范围内的值。对于延迟的伽马分布,对于平均时间延迟的任意值,幅度死亡也是可能的,只要它超过由耦合相位和分布的幂律确定的某个值。耦合相具有不稳定效应并减少振幅死亡区域。
2012-02-01 math.DS nlin.CD
Restoration of oscillation in network of oscillators in presence of direct and indirect interactions
耦合系统中的振荡抑制可能导致几种不希望的情况,这需要适当的处理来克服抑制。在本文中,我们表明,在直接相互作用的存在下,它可以抑制振荡,即使在一个网络中的相同的振荡器,环境耦合可以修改通过引入一个反馈因子的耦合方案,以恢复振荡。我们考察了反馈因子的引入如何帮助从各种死亡状态中复活振荡。我们数值验证了两个典型的极限环系统,即Landau-Stuart和Van der Pol振荡器以及一般混沌Lorenz振荡器的振荡复活。我们还研究了耦合振子恢复振荡过程中参数失配的影响。
2017-07-18 nlin.AO nlin.CD
Emergent dynamics in delayed attractive-repulsively coupled networks
我们研究了不同的涌现动力学,即振荡淬火和复苏的振荡在全球网络的相同的振荡器耦合扩散(正)延迟耦合,因为它是由对称性破缺本地排斥延迟相互作用扰动。从振荡态(OS)出发,我们系统地确定了参数空间中的三种类型的过渡现象:(1)系统可以从均匀稳态(HSS)达到非均匀稳态(IHSS),有时称为从振幅死亡(AD)到振荡死亡(OD)状态的转变,即OS-AD-OD场景,(2)振荡(OS)从AD状态恢复(OS-AD-OS)和(3)OD状态从振荡状态(OS)出现而不经过AD,即OS-OD。假设网络中每个节点的动力学行为由相同的极限环Stuart-Landau系统或混沌Rossler系统控制。基于在振荡网络中观察到的聚类行为,我们导出了一个大网络的简化低维模型。使用简化模型,我们研究了时间延迟对这些转变的影响,并在参数空间中划分了OS,AD和OD制度。我们还探讨和表征存在于这两个系统的分岔过渡。低维模型和全网络的一般行为匹配令人满意。
2019-01-14 nlin.AO nlin.CD
Kerr nonlinearity hinders symmetry-breaking states of coupled quantum oscillators
研究了克尔非简谐性对耦合量子振子对称性破缺现象的影响。我们研究了两类量子破缺过程,即非均匀定态(或量子振荡死态)和量子嵌合态。值得注意的是,它被发现克尔非线性阻碍的过程中,在这两种情况下的破缺。我们利用量子主方程的直接模拟和随机半经典模型的分析建立了我们的结果。有趣的是,在量子振荡死亡的情况下,克尔非线性强度的增加往往有利于对称性,同时降低量子力学纠缠度。该研究为量子技术中的破缺态的控制和设计提供了一种有用的手段。
2022-08-19 cond-mat.stat-mech nlin.AO nlin.CD
Dynamics of coupled modified Rossler oscillators: the role of nonisochronicity parameter
振荡的振幅相关频率,称为\emph{nonisochronicity},是非线性振荡器的基本特性之一。本文研究了存在非等时性时Rossler振子的动力学。特别是,我们探讨了一个新的不动点的出现和共存的极限环和拟周期吸引子的出现。我们还描述了一系列的分叉导致同步,despersized吸引子和振荡死亡状态的耦合Rossler振荡器的非等时性和耦合参数的强度的函数。此外,我们描绘的多稳定性共存的吸引子的吸引盆。我们的研究结果打开了理解共存吸引子的出现,并在非等时性的存在下,耦合非线性振子的集体状态的质的变化的可能性。
2021-05-01 nlin.CD
Exceptional points in coupled dissipative dynamical systems
基于定态附近的线性分析,我们研究了耦合耗散动力系统的瞬态行为。我们发现在一组特定的系统参数下,过渡时间最小,并且在此参数下,雅可比矩阵的两个特征值和两个特征向量同时合并,这个退化点称为例外点。对于耦合极限环振子的情形,我们研究了振幅死态的瞬态行为,阐明了异常点与频率锁定的临界点以及包络振荡的转变有关。
2015-04-30 nlin.CD
Quorum sensing in populations of spatially extended chaotic oscillators coupled indirectly via a heterogeneous environment
许多生物和化学系统都可以通过一群经由动力学环境间接耦合的振子来建模。从本质上讲,各个元素通信的环境是异构的。然而,大多数以前的作品只考虑了同质的情况。本文研究了一群空间分布的混沌振子在非均匀环境中的动力学行为。发现了振荡死亡、相位同步、完全同步振荡等多种动态同步状态及其跃迁,更重要的是,我们发现了一种非传统的群体感应跃迁:增加密度将首先导致来自振荡抑制的集体振荡,但进一步增加种群密度将导致从完全同步退化到相同步,甚至从相同步退化到去水化这一发现的潜在机制归因于种群密度所起的双重作用。进一步地,通过将间接耦合系统有效地处理为直接局部耦合系统,我们应用主稳定函数方法预测了完全同步振荡的发生,这与全系统的直接数值模拟结果一致。最后讨论了在该模型上实现实验的可能性。
2016-12-18 nlin.CD nlin.PS
Diffusion-induced instability and chaos in random oscillator networks
我们证明了随机网络上的扩散耦合极限环振子可以表现出各种复杂的动力学模式。减少系统的网络模拟复杂的金斯堡-朗道方程,我们认为,均匀振荡可以是线性不稳定的自发相位调制由于扩散耦合-在连续介质中的本杰明-Feir不稳定性的效果。在随机无标度网络中,这种不稳定性下的数值研究揭示了大量复杂的动力学机制,包括部分振幅死亡、聚类和混沌。本文建立了一个解释各种非线性动力学的动力学平均场论.
2009-02-21 nlin.CD nlin.PS
Multifaceted nonlinear dynamics in $\mathcal{PT}$-symmetric coupled Liénard oscillators
提出了一种广义宇称时间($\mathcal{PT}$)对称Liénard振子,它具有两个不同阶的非线性位置依赖耗散.利用雅可比矩阵的特征值研究了定态的稳定性,并给出了定态的稳定阈值。在一阶非线性阻尼模型中,我们发现增益振子和损耗振子的时间演化完全收敛到稳定的定态,导致振荡和振幅死亡的出现。此外,该系统显示了显着的表现瞬态混沌的有损振荡器,而增益对应物表现出爆破动力学的某些选择的初始条件和控制参数。通过在损失振子上施加一个外部驱动力,我们发现爆破动力学是可以控制的,并且可以得到一个纯的非周期态。另一方面,二阶非线性阻尼模型产生完全不同的动力学相反,在第一阶,前者揭示了一个传统的准周期路径混沌后,降低增益和损耗振荡器的固有频率。提出了实验实现该系统的电子电路方案。
2019-09-11 nlin.CD
Amplitude mediated spiral chimera pattern in a nonlinear reaction-diffusion system
空间扩展的反应扩散系统中不同模式的形成是与许多化学和生物过程相关的研究的一个重要方面。特别感兴趣的是嵌合体状态的空间共存的相干和非相干动力学在一个系统中的相同的相互作用的个人的特殊现象。在这篇文章中,我们报告的各种集体动力学模式的出现,同时考虑系统的捕食者动态存在的二维扩散环境。特别是,我们探讨观察四个不同类别的物种之间的空间安排,即螺旋波,螺旋嵌合体,完全同步振荡,振荡死亡状态在一个广泛的区域的扩散驱动的参数空间。出现振幅介导的螺旋嵌合体状态显示漂移的振幅和相位在不相干的亚群检测参数值超越图灵和霍普夫分叉。所有这些可区分的模式之间的过渡方案的数值证明了宽范围的扩散系数,揭示了嵌合体状态出现在从振荡到稳态动力学的过渡。此外,我们通过估计二维空间中不相干子种群的强度来表征每个可识别模式的发生。
2021-05-22 nlin.AO nlin.CD
Frustration induced transient chaos, fractal and riddled basins in coupled limit cycle oscillators
这份报告揭示了挫折作为一个源的瞬态混沌动力学,即使在一个简单的阵列耦合极限环振荡器。瞬态混沌动力学与受挫系统的多稳态性质一起促进了复杂盆地结构的存在,如分形和千疮百孔的盆地。特别是,我们报告的混沌巡游区域周围的瞬态混沌动力学的出现,在混沌区域附近的吸引盆地是千疮百孔的,它成为分形盆地,当我们离开这个区域。通常情况下,复杂的盆地结构只观察到振荡状态,但令人惊讶的是,它也观察到,甚至振荡死亡状态。有趣的是,超持续瞬态混沌也出现在耦合极限环振子,这表现为稳定的大网络的混沌。
2019-02-15 nlin.AO nlin.CD
Effect of Colored Noise on Coupled Thermoacoustic Oscillators
Indian Institute of Science Education and Research Pune(印度科学教育研究所浦那分校);Indian Institute of Technology Ropar(印度技术学院罗帕尔分校);Indian Institute of Technology Kanpur(印度技术学院坎普尔分校)
研究有色噪声对耦合热声系统振幅死亡的影响,发现噪声强度增大使极限环到振幅死亡的转变平滑化并缩小振幅死亡区域,而相关时间影响较小,相干因子可作为早期预警指标。
2026-09-09 nlin.CD