Properties of synchronization in the systems of non-identical coupled van der Pol and van der Pol - Duffing oscillators. Broadband synchronization
讨论了耗散耦合的van der Pol振子的动力学特性,讨论了控制Hopf分岔的参数值不相同的情况。在振荡死亡区和准周期区之间的无限长的频带内,这种系统的一个特殊的同步制度的可能性。的分岔图片的功能进行了讨论的控制参数的不同值和额外的Duffing型非线性的情况下。对简化方程进行了分析。
2008-05-08 nlin.CD
Projective synchronization in fractional order chaotic systems and its control
分数阶(非整数阶)系统的混沌动力学近年来开始引起人们的广泛关注。研究了两个耦合分数阶混沌振子的投影同步问题。研究表明,耦合分数阶混沌系统也可以存在投影同步。还提出了一种简单的反馈控制方法,用于将比例因子控制到期望值。
2006-04-24 nlin.CD
Controlling spatiotemporal chaos in oscillatory reaction-diffusion systems by time-delay autosynchronization
在超临界Hopf分岔附近的空间扩展振荡介质中,扩散诱导的湍流可以通过应用全局时滞自同步来控制。我们考虑了Benjamin-Feir不稳定区域中的复Ginzburg-Landau方程,并解析地研究了依赖于反馈参数的一致振荡的稳定性。我们表明,在这种类型的系统的非侵入性稳定的均匀振荡是不可能的。导出了反馈参数所覆盖的平面内的同步图。数值模拟证实了分析结果,并给出了额外的信息接近完全同步的系统的时空动力学。
2004-03-22 nlin.CD nlin.PS
Synchronization in driven versus autonomous coupled chaotic maps
发生在一个本地耦合的地图晶格受到外部驱动的同步现象进行比较,在一个自治的耦合地图系统与类似的本地耦合加上全球的相互作用的同步过程。结果表明,两个系统的混沌同步态是等价的,但混沌同步态失稳后产生的集体态在这两个系统中可以是不同的。结果表明,外部驱动不仅能诱导受驱动晶格中局域动力学的混沌同步,而且能诱导不稳定周期轨道的同步。另一方面,在自治系统中添加全局相互作用允许混沌同步,这在仅具有局部耦合的大耦合映射系统中是不可能的。
2005-03-31 nlin.CD
Cluster synchronization in complex network of coupled chaotic circuits: an experimental study
通过一个小规模的耦合混沌Hindmarsh-Rose电路复杂网络,实验研究了网络同步对去除捷径链路的稳定性。它表明,删除一个单一的快捷链接可能会完全或部分破坏网络同步。有趣的是,当网络被部分去离散化时,我们发现振荡器可以被组织成不同的组,每组内的振荡器是高度同步的,但不是来自不同组的振荡器,显示出有趣的集群同步现象。利用特征值分析的方法对实验结果进行了分析,结果表明,簇同步的形成与网络的对称性密切相关。我们的研究证明了簇同步在实际系统中的可观测性,并指出了通过调整网络拓扑结构来控制网络同步的可行性。
2018-04-03 nlin.CD
Synchronization on fast and slow dynamics in drive-response systems
通过对关联函数的研究,数值研究了单向耦合激光系统在快、慢两种动力学状态下的非时同步和等时同步。虽然同步行为被发现是分离的相对较快的动力学的混沌波动,而混合在一起的慢动力学的dropout事件,其主要特征显示是在一个很好的协议,这最有可能表明,观察的基础上检测慢动力学是重要的,当它是唯一的选择,作为检测快速动态通常是非常困难的。
2006-03-24 nlin.CD
Synchronization induced by intermittent versus partial drives in chaotic systems
我们表明,同步状态的两个系统的相同的混沌映射受到任何一个,一个共同的驱动器,在时间上的概率为p或相同的驱动器作用于一个分数p的地图,是相似的。这两个系统的同步行为可以推断,通过考虑一个单一的混沌映射驱动的概率p的动力学。这些系统的同步状态的特点是他们的共同空间的参数。我们的研究结果表明,一个共同的外部驱动器的存在下,所有的时间是不是必不可少的混沌振子系统中达到同步,也不是同时共享的驱动系统中的所有元素。相反,实现同步的一个关键条件是系统中的元素在很长一段时间内共享一些最小的平均信息。
2009-04-07 nlin.CD
Design and control of noise-induced synchronization patterns
提出了一种利用公共噪声输入控制极限环振荡器同步模式的方法,通过利用噪声引起的同步。各种同步模式,包括完全同步和集群状态,可以通过使用线性滤波器来实现,该线性滤波器从给定的噪声中生成适当的公共噪声信号。最佳线性滤波器可以由振荡器的线性相位响应特性和给定噪声的功率谱来确定。数值仿真结果证实了该方法的有效性。
2015-02-17 cond-mat.dis-nn nlin.AO nlin.CD
Generalized Phase Synchronization in unidirectionally coupled chaotic oscillators
我们研究两个相同或失谐的响应振荡器耦合到一个略有不同的驱动振荡器之间的相位同步。我们的结果是,相位同步可以发生在响应振荡器之间,当它们被驱动相关的(但不相同的)输入从驱动振荡器。我们称这种现象为广义相位同步(GPS),并阐明其特性,使用李雅普诺夫指数和相位差图。
2004-05-12 nlin.CD
Spin-orbital phase synchronization in the magnetic field-driven electron dynamics in a double quantum dot
研究了在驱动外磁场作用下,一维双量子点中电子的动力学行为。电子的轨道运动通过Dresselhaus类型的自旋轨道相互作用耦合到自旋动力学。我们导出了电子轨道运动的有效含时哈密顿模型,并得到了轨道动力学和自旋动力学之间的同步条件。从这个模型中,我们推导出了阿诺德舌头的解析表达式,并提出了一个实验方案,实现同步的轨道和自旋动力学。
2011-10-01 nlin.CD
Dynamic Synchronization of Driven Self-Oscillators: Modeling and Experiment
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Université Côte d’Azur, CNRS, Institut de Physique de Nice (INPHYNI)(尼斯蔚蓝海岸大学,法国国家科学研究中心,尼斯物理研究所)
研究通过实验验证了驱动振幅或频率缓慢调制对自振荡器同步状态的影响,发现间歇性同步和严格同步等新现象。
2026-01-05 nlin.CD physics.app-ph
Inferring unobserved multistrain epidemic sub-populations using synchronization dynamics
利用多株流行病模型的同步特性,提出了一种新的推断未观测到的流行病子种群的方法。登革热模型由来自二次感染人群的模拟数据驱动。驱动系统中的主要感染群体与驱动系统中的正确值同步。大多数医院登革热病例是继发感染,因此这种方法提供了一种推断未观察到的原发感染水平的方法。我们推导出中心流形方程,驱动系统的驱动程序系统,从而激励使用同步预测未观察到的原发性感染。原发性和继发性感染之间的同步稳定性证明通过数值测量的条件李雅普诺夫指数,并通过时间序列模拟。
2014-10-30 nlin.CD q-bio.PE
Frustrated synchronization in competing drive-response coupled chaotic systems
在一定条件下,混沌系统可以通过将它们连接到一个公共信号来同步。然而,来自不同系统的多个驱动信号的存在引起了新颖的行为。本文研究了Lorenz系统的特殊情况,即两个独立的系统通过驱动-响应耦合驱动另一个系统。这是最简单的布置,其显示了由于两个驱动系统之间的竞争而导致的“受抑制的同步”的效果。由此产生的响应系统吸引子显着偏离传统的洛伦兹吸引子。提出了一种新的去标度测度,该测度与竞争参数呈幂律标度关系。
1998-08-19 chao-dyn nlin.CD
Suppression of Chaos in Mutually Coupled Synchronized Generalized Lorenz Systems
本文研究了一类相互耦合的广义Lorenz系统(GLS)的动力学行为。两个Lorenz振子的状态变量通过非线性控制相互耦合,实现了状态变量之间的同步。我们发现,通过适当地控制一个参数,具有轴承的两个Lorenz振荡器之间的耦合系数,GLS,同时保持同步呈现的状态,其中状态变量的混沌性质被抑制和状态变量表现出振荡的字符。通过功率谱、排列熵和李雅普诺夫指数计算验证了混沌的抑制。当系统处于混沌状态时,我们给出了从同步态到反同步态的可能性。
2019-07-08 nlin.CD
Sparsity-driven synchronization in oscillators networks
同步行为的出现是网络化动力系统的直接结果。自然,这种现象的严格实例,例如完全同步的状态,在具有高密度连接的网络中是有利的,甚至是确保的。相反,在稀疏网络中,系统状态空间通常由各种共存的解共享。因此,完全同步状态的收敛还远未确定。在这种情况下,我们报告了一个令人惊讶的现象,其中完全同步的状态是稀疏网络的唯一吸引子,通过删除网络链接,稀疏驱动的同步。观察到这种现象的数值非局部耦合仓本网络和验证分析局部耦合的。此外,我们将网络方程简化为一维动力系统,以揭示网络过渡到完全同步行为的分叉场景。此外,我们提出了一个简单的程序,在热力学极限的分叉的基础上,确定要删除的链接,以确保完全同步的最小数量。最后,我们提出了一个应用报告的现象作为一个控制方案,以推动完全同步高连接网络。
2021-10-28 nlin.AO nlin.CD
Synchronization of Chaotic Oscillators due to Common Delay Time Modulation
我们发现了两个相同的混沌系统^M之间的同步行为,当它们的延迟时间被一个共同的不规则信号调制时。这一现象在两个相同的混沌映射和两个相同的混沌振子中都得到了证明,其中混沌映射的延迟时间由一个公共的混沌或随机信号驱动,而混沌振子的延迟时间由另一个混沌振子的信号驱动。我们用李雅普诺夫指数分析了这一现象,并讨论了它与广义同步的关系。M
2004-08-26 nlin.CD
Topological synchronization of coupled nonlinear oscillators
耦合振子的同步是自然界中普遍存在的现象。它的鲁棒实现对于我们理解从生物功能到电气工程的各种非线性系统至关重要。另一方面,在凝聚态物理中,拓扑被用来实现强大的属性,如拓扑边缘模式,如著名的拓扑绝缘体所证明的。在这里,我们结合这两个研究途径,并提出了一个非线性拓扑现象,即拓扑同步,只有边缘振荡器同步,而散装的表现出混沌动力学。我们分析了具体的原型模型,以证明存在的积极的李雅普诺夫指数和李雅普诺夫向量沿边缘本地化。作为非线性系统特有的拓扑特征,我们发现非常规的额外拓扑边界模式出现在新兴的有效边界。此外,我们的建议显示空间控制同步,如按需模式设计和缺陷检测的承诺。拓扑同步现象普遍存在于拓扑非线性振子中,为以鲁棒、几何和灵活的方式实现同步提供了指导原则。
2022-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Phase synchronization from noisy univariate signals
我们提出了用于检测两个单向耦合,自持噪声振荡器的相位同步的方法,从单独的驱动振荡器的信号。一种方法检测软锁相,另一种检测硬锁相。两者都适用于冯卡门涡流流量计检测相位同步的问题。
2005-05-04 nlin.CD
Colored noise induces synchronization of limit cycle oscillators
在各种噪声驱动下,极限环振子系综可以同步。在这封信中,我们提出了一个一般的配方的同步的振荡器合奏驱动的共同色噪声与任意的功率谱。为了探索这种色噪声诱导的同步的统计特性,我们推导出系综中两个振子之间的相位差的平稳分布。这一分析结果从理论上预测了色噪声诱导的各种同步和聚集态,并阐明了这些现象具有与白噪声情况不同的同步机制。
2014-02-08 cond-mat.dis-nn nlin.CD
Synchronization and bistability of qubit coupled to a driven dissipative oscillator
我们数值研究了量子比特耦合到量子耗散驱动振子(谐振器)的行为。在临界耦合强度以上,量子位旋转变得与振荡器相位同步。在同步机制中,在某些参数下,量子比特表现出两个取向之间的隧穿,谐振器中光子数量的宏观变化。这些亚稳态的寿命可以非常长。同步导致量子比特辐射谱的急剧变化,出现了与最近观察到的人工单原子激光相对应的窄谱线[O。Astafiev { \it等} Nature { \bf 449},588(2007)]。
2007-10-10 cond-mat.other cond-mat.supr-con nlin.CD
Lag synchronization and scaling of chaotic attractor in coupled system
本文提出了一种用于两个单向耦合混沌振子滞后同步的延迟耦合设计。在耦合的定义中引入延迟项,以针对驱动器和响应之间的任何期望的滞后。利用Hurwitz矩阵稳定性保证了滞后同步的稳定性。在存在滞后的情况下,我们能够扩大或缩小响应系统中驱动吸引子的大小。这允许在通过延迟线传输期间补偿信号幅度的衰减。延迟耦合的3D系统,Hindmarsh-Rose神经元模型,Rössler系统和Sprott系统和4D系统的数值例子说明。我们在电子电路中实现了耦合,以实现任何期望的混沌振荡器的滞后同步和吸引子的缩放。
2012-06-28 nlin.CD
Impact of leader on cluster synchronization
研究了耦合非全同振子中频率同步团簇形成的机制,并研究了领导者的存在对团簇同步的影响。我们发现,引入一个领导者,节点具有大的参数失配,诱导了深刻的变化,在集群模式以及在团簇形成的机制。领导者的出现产生了从驱动到混合集群状态的转变。频率失配是造成这种转变的原因。此外,对于混沌演化,驱动机制是团簇形成的主要机制,而对于周期性演化,自组织机制变得同样负责。
2015-02-20 nlin.CD
Detection of synchronization from univariate data using wavelet transform
本文提出了一种方法,用于从单变量数据中检测具有变化频率的外部驱动的自持振荡器的同步的存在。该方法是基于分析的振荡器的瞬时相位之间的差异,使用连续小波变换的时刻移动了一定的恒定值相对于彼此计算。我们将我们的方法应用到驱动的非对称van der Pol振荡器,实验数据从一个驱动的电子振荡器与延迟反馈和人的心跳时间序列。在最新的情况下,心率变异性数据的分析揭示了呼吸和血压缓慢振荡之间的同步机制。
2007-05-24 nlin.CD
Driven synchronization in random networks of oscillators
同步是许多非平衡系统中存在的普遍现象。最近对这一领域的兴趣与复杂网络的研究重叠,其中一个主要焦点是确定系统的连接模式如何影响它可以产生的行为类型。到目前为止,建模工作集中在振荡器网络相互同步的趋势上,而不太强调外部驱动的影响。在这项工作中,我们讨论了相互之间的相互作用和驱动同步网络的相振荡器的仓本型,并探讨如何结构和出现这样的国家取决于底层的网络拓扑结构的简单随机网络与给定的度分布。我们发现了各种有趣的动力学行为,包括分叉和双稳态模式是定性不同的异质和同质网络,并分开的Takens-Bogdanov-Cusp奇异性的参数区域中的振荡器之间的耦合强度弱。我们的分析是连接到振荡器集群的重要状态和过渡的基本动力学。
2015-07-15 nlin.AO nlin.CD physics.soc-ph
Scaling and synchronization in a ring of diffusively coupled nonlinear oscillators
研究了一个由外同振子驱动的扩散耦合非线性振子环的混沌同步问题。基于数值模拟,我们表明,通过引入额外的耦合在环中的第$(mN_c+1)$个振荡器,其中$m$是一个整数和$N_c$是一个单一的耦合在环中的同步振荡器的最大数量,可以同步的振荡器的最大数量可以大大超过限制的大小不稳定性。我们还证明了存在的振荡器的数量之间的指数关系,可以支持稳定的同步环与外部驱动器和临界耦合强度$ε_c$与标度指数$γ$。临界耦合强度通过数值估计同步误差来计算,并由耦合系统的条件李雅普诺夫指数(CLE)来确定。我们发现驱动器和环之间的$m$耦合也存在相同的缩放关系。此外,我们已经研究了对高斯白噪声的同步状态的鲁棒性,发现同步误差表现出幂律衰减作为噪声强度的函数,表明存在噪声增强和噪声诱导的同步依赖于耦合强度$ε$的值。此外,我们还发现,$ε_c$表现出指数衰减作为额外的耦合的数量的函数。这些结果证明使用的范式模型的罗斯勒和洛伦兹振荡器。
2010-06-14 nlin.CD
Chaos Synchronization with Dynamic Filters: Two Way is Better Than One Way
两个混沌系统通过相互交换由其延迟内部变量构建的信号而相互作用,可以同步。第三单元能够记录和操纵交换的信号。第三个单元也能同步到普通的混沌轨道吗?如果系统的所有参数都是公开的,则给出了记录系统也可以同步的证明。然而,如果两个相互作用的系统使用私有交换滤波器来生成交换信号,则被驱动系统不能同步。结果表明,使用动态私有滤波器甚至不能计算混沌轨迹。因此,双向(互动)比单向(驱动)更重要。讨论了这一结果对混沌同步保密通信的意义。
2007-12-17 nlin.CD
Synchronization and chaos in spin-transfer-torque nano-oscillators coupled via a high speed Op Amp
我们提出了一个系统的两个耦合的自旋扭矩纳米振荡器(STNOs),一个驱动器和另一个响应,并证明{使用数值研究}的同步响应系统的驱动器系统的频率。为此,我们使用一个电压跟随器形式的高速运算放大器,它基本上将驱动系统与响应系统隔离。我们发现系统中存在1:1和2:1同步,其中振子表现出极限环动力学。当两个振荡器以1:1同步锁定时,注意到功率输出的增加。此外,在这两个同步动力学之间的交叉区域,我们证明了混沌动力学的存在,在从系统。周期强迫下的耦合动力学,使用一个小的交流输入电流,除了直流部分,也进行了研究。从振荡器被认为是保持其定性身份的参数空间中,尽管被馈入,有时,一个混沌信号。当与其他自旋电子器件集成时,这种电耦合的STNO将在制造具有高功率输出的商业自旋阀振荡器中非常有用。
2013-12-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Controlling symmetries and clustered dynamics of complex networks
对称性是复杂网络的一个基本特征,因为它们规范了图集体动力学如何组织成集群状态。我们在这里展示了如何控制网络对称性,以及如何以所需的方式与集群节点强制同步模式化状态。我们的方法包括扰动原始网络的连通性,无论是通过添加新的边缘或通过添加/删除链接一起修改其权重。通过解决适当的优化问题,我们进一步保证对现有拓扑结构的更改是最小的。的强制模式的稳定性的条件,推导出一般情况下,该方法的性能与范例的例子说明。我们的研究结果是相关的所有实际情况下,网络系统的协调成不同的群体可能是可取的,如机器人,无人驾驶汽车,电网和中央模式发电机的团队。
2020-11-08 nlin.CD physics.soc-ph
Designer dynamics through chaotic traps: Controlling complex behavior in driven nonlinear systems
动力系统的控制方案通常涉及稳定不稳定的周期轨道。在本文中,我们介绍了一种新的控制范式,涉及“陷阱”的动态任意接近任何期望的轨迹。这是通过应用于驱动非线性系统的输入信号的状态相关的动态选择来实现的。捕获过程的一个新特性是信号以混沌序列变化:混沌诱导秩序的表现。控制方案的简单性使其易于在实验系统中实现。
2015-12-07 nlin.CD q-bio.TO
Driven-Dissipative Dynamics of Atomic Ensembles in a Resonant Cavity II: Quasiperiodic Route to Chaos and Chaotic Synchronization
我们分析了两个原子系综的混沌动力学的起源和性质的驱动耗散的实验装置中,他们集体阻尼的坏腔模式和非相干泵浦的拉曼激光。从平均场方程出发,我们解释了混沌的出现准周期性-存在两个或两个以上的无公度频率。这被称为Ruelle-Takens-Newhouse通往混乱的道路。运动方程关于两个系综的互换具有$\mathbb{Z}_{2}$对称性。然而,这些方程的一些吸引子自发地打破了这种对称性。为了理解各种吸引子的出现和随后的性质,我们同时研究了平均场轨迹,庞加莱截面,最大和条件李雅普诺夫指数,和功率谱。使用Floquet分析,我们表明,准周期性诞生的非$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡通过超临界Neimark-Sacker分岔。通过改变两个系综的能级间距失谐量和再抽运率,实现了两个混沌系综的同步。在这种情况下,由两个系综辐射的光的混沌强度波动是相同的。通过对同步流形的识别,我们将同步混沌的起源理解为$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡的切分叉不稳定性。同步混沌在诞生之初是不稳定的。这个吸引子与其他吸引子的相互作用导致开关不稳定性,直到同步流形变得足够吸引。我们还发现,在边界附近的小口袋中的不同阶段的共存。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD