Multifractal analysis of intermingled basins and blowout bifurcations in a parametetric family of skew product maps
本文研究一类具有两个不变子空间的平面斜积映射双参数族,证明其两个混沌吸引子的 basin 在参数平面开区域内交织,并利用热力学形式体系与多重分形分析刻画稳定性指标及 blowout 分岔。
2025-02-07 math.DS nlin.CD
Delayed bifurcation phenomena in reaction-diffusion equations: persistence of canards and slow passage through Hopf bifurcations
在一个空间扩展模型的背景下,在垂体催乳细胞系的电活动,我们建立了两个延迟的分歧现象,从常微分方程-折叠节点鸭和缓慢通过霍普夫分叉-持续存在的扩散。对于鸭翼,单胞(ODE)模型表现出鸭翼诱导的爆发。PDE的数值模拟揭示了丰富的时空鸭翼动力学,不同爆发之间的过渡是由时空最大鸭翼介导的。ODE模型也表现出延迟的稳定性损失,由于缓慢通过霍普夫分岔。PDE的数值模拟表明,这种延迟稳定性损失持续存在的扩散。为了量化和预测的延迟损失的稳定性,我们表明,复杂的金斯堡-朗道方程具有相同的属性,并推导出一个公式的时空边界,作为一个缓冲曲线,超过该缓冲曲线的振荡延迟开始必须发生。
2018-04-13 math.DS nlin.CD
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
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
Analytical prediction of delayed Hopf bifurcations in a simplified stochastic model of reed musical instruments
INSA CVL, Univ. Orléans, Univ. Tours(INSA 中央卢瓦尔河谷理工学院,奥尔良大学,图尔大学);Aix Marseille Univ., CNRS, Centrale Marseille(艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心,马赛中央理工学院)
本文通过解析方法预测了简化随机模型中reed乐器延迟霍普夫分岔现象,分析了噪声对分岔点的影响,并通过数值模拟验证了理论结果。
2026-01-30 nlin.CD
Time-delayed feedback control of coherence resonance near subcritical Hopf bifurcation: theory versus experiment
利用广义Van der Pol振子亚临界Hopf分岔模型,研究了时滞对噪声诱导振动的影响。结果表明,适当选择延迟时间,既可以抑制相干共振,也可以增强相干共振。分析计算与电子电路上的数值模拟和实验相结合。
2014-12-03 nlin.AO nlin.CD
Stabilizing unstable periodic orbits in the Lorenz equations using time-delayed feedback control
多年来,人们认为,一个不稳定的周期轨道与奇数个真正的Floquet乘数大于1不能稳定的时间延迟反馈控制机制的皮拉古斯。Fiedler等人最近的一篇论文使用了次临界Hopf分支的规范形式给出了这个定理的一个反例。以Lorenz方程为例,证明了Fiedler等人提出的Hopf规范型稳定化机制同样适用于高维动力系统中次临界Hopf分岔所产生的不稳定周期轨道.我们的分析集中在一个特定的余维两个分支,捕获的稳定机制,在霍普夫正规形的例子,我们表明,相同的余维两个分支是存在于洛伦兹方程与适当选择的皮拉古斯型时间延迟反馈。这个例子提出了一个可能的策略,选择反馈增益矩阵的Pyragus控制不稳定的周期轨道,产生从一个稳定的平衡亚临界Hopf分叉。特别是,我们的反馈增益矩阵的选择是由Fiedler等人的例子,它的工作范围很广的参数,尽管事实上,一个中心流形减少的高维问题不会导致他们的模型问题。
2007-10-12 nlin.CD
Monte Carlo Basin Bifurcation Analysis
许多高维复杂系统表现出可能的渐近状态的极其复杂的景观。在这里,我们提出了一个面向分析这样的系统的数值方法。它介于经典的宏观序参量分析和更为深入细致的分岔分析之间。通过我们的机器学习方法,基于随机采样和聚类方法,我们能够描述不同的渐近状态或其类别,甚至它们的吸引域。为了做到这一点,合适的,容易计算,随机生成的初始条件和参数的轨迹的统计数据被聚类的算法,如DBSCAN。由于其模块化和灵活的性质,我们的方法有广泛的可能的应用。典型的应用是振荡器网络,但它不仅限于常微分方程系统,每个复杂系统产生的轨迹,如地图或代理为基础的模型,可以分析,因为我们通过应用它的Dodds-Watts模型,广义SIRS模型。一个二阶仓本模型和一个斯图尔特-朗道振荡器网络,每个表现出一个复杂的多稳态制度,以及显示。该方法可用作Julia语言的包。
2019-10-14 nlin.AO nlin.CD
Data-Driven Modeling of Global Bifurcations and Chaos in a Mechanical System under Delayed and Quantized Control
ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯科技大学)
本文提出了一种基于SSM理论的数据驱动建模方法,用于研究具有延迟和量化控制的机械系统中的全局分支和混沌现象,通过数值验证展示了其在预测复杂动力学方面的有效性。
2026-01-13 math.DS nlin.CD
Bifurcations due to small time-lag in coupled excitable systems
本文用常微分方程系统近似两个延迟耦合FitzHugh-Nagumo可激发单元的动力学,并研究了相应的分岔现象。结果表明,包廷分歧作为组织中心的动力学常微分方程的小时滞。
2003-11-13 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
Attractors and basins generated by repeated sums of prime factors of natural numbers
School of Computing and Data Sciences, FLAME University(FLAME大学计算与数据科学学院);Allos AI Limited(Allos AI有限公司)
本文研究平移Alladi-Erdős整数映射的动力学,通过探索参数空间发现吸引子周期的分岔结构,并利用初等数论解释分岔图,揭示简单映射产生的丰富算术动力学。
2026-09-25 nlin.CD
Delay-induced multistability near a global bifurcation
研究了一类鞍结分岔的一般模型中时滞反馈对极限环的影响。如果没有延迟,在这个全局分岔点以下的唯一吸引子是一个稳定节点。时滞使相空间无限维,并产生周期轨道和不动点的多稳定性。根据Shilnikov定理,发现了极限环的同宿分支、倍周期分支和鞍结分支。
2007-04-10 nlin.CD
Riddled-like Basin in Two-Dimensional Map for Bouncing Motion of an Inelastic Particle on a Vibrating Board
以非弹性质点在振动板上的弹跳运动为背景,构造了一个简单的二维映射,并对其行为进行了数值研究。除了通过周期加倍分岔到达混沌的典型途径外,我们还发现了两个稳定的周期吸引子共存的参数区域的特殊行为。该区域中的一个典型轨道在收敛到两个周期吸引子之一之前经历一个延长的瞬态周期的混沌运动。该参数区的盆地结构几乎为筛状,盆地边界的分维接近2,{ \it即},相空间的维数。
2002-06-07 nlin.CD
A "saddle-node" bifurcation scenario for birth or destruction of a Smale-Williams solenoid
以Smale-Williams螺线管为例,讨论了两个非自治vanderPol振子交替激励的频闪Poincaré映射中双曲型混沌吸引子在参数变化下的形成与破坏.过渡占据了一个狭窄的,但有限的参数区间和进展的方式,周期性轨道构成的“骨架”的吸引子经历鞍结分叉事件,涉及合作伙伴的轨道从吸引子和从一个非吸引不变集,它与其稳定的流形形成一个盆地边界的吸引子。
2012-01-31 nlin.CD
Parametric excitation and Hopf bifurcation analysis of a time delayed nonlinear feedback oscillator
本文试图研究非线性振子周期轨道的参数激励,它可以是极限环、中心或慢衰减中心型振荡。为此,考虑了一个时滞模型,该模型具有根据Liénard振子描述定义的非线性反馈振子,该振子可以产生上述任何一个周期轨道。以标准时滞van der Pol系统为例,通过对任意非线性系统的稳定性和分岔分析,刻画了系统的共振和反共振行为。利用Krylov-Bogoliubov(K-B)平均法的近似解析解来识别次谐波共振和反共振,以及每个周期的平均能量消耗。利用规范形和中心流形理论研究了该系统从平凡不动点分支出的Hopf分支方向和周期解的稳定性。参数激励也进行了深入的研究,通过分岔分析,找到控制参数的作用,如时间延迟,阻尼和非线性项。
2020-10-30 math.DS nlin.AO nlin.CD
Effect of nonlinear dissipation on the basin boundaries of a driven two-well Modified Rayleigh-Duffing Oscillator
本文考虑了非线性耗散对两势阱修正Rayleigh-Duffing振子盆边界的影响,其中考虑了纯和非纯的二次和三次非线性项。通过对势的分析,得到了同宿轨道的解析表达式。Melnikov准则被用来检查一个整体的同宿分岔和过渡到混沌的情况下,我们的振荡器。发现了非纯二次参数和参数激励幅值对临界Melnikov幅值$μ_{cr}$的影响。最后,我们仔细研究了初始条件的相空间,以分析非线性阻尼的影响,特别是盆地边界如何变得分形。
2013-12-20 nlin.CD
Multistability in the Duffing--Holmes oscillator: basins of antiperiodic, periodic, and chaotic attractors and their relative volumes
Facultad de Ciencias, Universidad de la República(共和国大学理学院);Departamento de Física, Universidade Estadual Paulista (UNESP)(圣保罗州立大学物理系)
本研究通过随机采样和延拓方法,量化了Duffing--Holmes振子中反周期、周期和混沌吸引子的吸引域相对体积,揭示了全局反周期主导窗口与共存区间,并解释了扫描分支对初始条件的依赖。
2026-10-02 nlin.CD
Hopf Bifurcation and Chaos in a Single Inertial Neuron Model with Time Delay
本文考虑了一个带惯性项的单神经元时滞微分方程。利用时滞泛函微分方程的规范形理论研究了系统的Hopf分支。当采用非单调激活函数时,观察到混沌行为。相位图,波形图,和功率谱,以确认混沌。
2004-11-10 nlin.CD
Dynamical behaviours in time-delay systems with delayed feedback and digitized coupling
本文考虑一个通过单向正反馈连接成一个环的时滞动力系统网络,该网络具有常时滞耦合。对于环拓扑上的Mackey-Glass系统,我们发现了当相关参数被调节时,系统的振幅死亡、等熵同步和相位翻转分岔等现象。利用线性稳定性分析和主稳定性函数方法,在参数空间中分别预测了振幅死亡和同步态的区域,并研究了不同状态之间的跃迁性质。对于大量处于相同动力学组态的系统,我们观察到了splay态、混合splay态和锁相团簇。我们将研究扩展到数字化耦合的情况,并观察到这些紧急状态仍然存在。然而,采样和量化减少了幅度死亡的区域,并诱导相位翻转分岔。
2014-11-05 nlin.CD
Multistable jittering in oscillators with pulsatile delayed feedback
具有时滞脉冲反馈的振荡系统在各种应用和理论研究领域中得到了广泛的关注。对于这样的系统,我们报告了一个显着的情况下不稳定的定期定期尖峰制度。在分叉点,同时出现了许多具有不等峰间期的机制。我们发现,这种分歧是由振荡器的相位复位曲线的陡峭度和新兴的,所谓的“抖动”制度的数量与延迟值呈指数增长触发。虽然这似乎是高度退化的动力系统的观点,“多抖动”分岔发生在一个大类的系统鲁棒。我们观察到它不仅在一个范式的相位减少模型,而且在一个模拟的霍奇金-赫胥黎神经元模型和电子电路的实验。
2015-05-27 math.DS nlin.CD
Control of coherence resonance in semiconductor superlattices
本文研究了时滞反馈控制和高斯白噪声对半导体超晶格中时空电荷动力学的影响。该系统是准备在一个政权的确定性动力学是接近一个全球性的分歧,即鞍结分歧的极限环({ \it SNIPER})。在没有控制的情况下,噪声可以诱导电子电荷前沿运动通过整个设备,并观察到相干共振。结果表明,通过适当地选择延时反馈参数,相干共振的影响既可以增强也可以被破坏,从而显著地提高了低噪声强度下随机畴运动的相干性.此外,研究了系统的纯时滞诱导动力学,发现了一个极限环的同宿分支。
2008-09-01 nlin.CD
Bogdanov-Takens resonance in time-delayed systems
本文研究周期外驱时滞动力系统的振荡响应,揭示特定延迟下小振幅驱动导致的显著增强源于 Bogdanov-Takens 分岔,并阐明其与一般共振的异同。
2017-12-05 nlin.CD
Complex patterns on the plane: different types of basin fractalization in a two-dimensional mapping
研究了由两个对称耦合的Logistic映射形成的不可逆映射所生成的盆地,当系统的唯一参数λ被修改时.平面上的复杂图案被可视化为盆地分叉的结果。根据文献中已经建立的命名法,我们提出了相关的现象学组织在不同的情况下:分形岛屿解聚,有限解聚,无限断开的盆地,无限多个收敛序列的湖泊,可数自相似解聚和尖锐的分形边界。利用临界曲线,确定了不同一级原像数的分带对盆地分形机制的影响。
2002-04-15 nlin.CD nlin.PS
Period-doubling bifurcations and islets of stability in two-degree-of-freedom Hamiltonian systems
本文揭示了二自由度哈密顿系统中主KAM岛通过倍周期分岔级联被破坏的机制,计算了Feigenbaum常数与累积点,并在累积点附近发现并分类了三类稳定小岛,证明其普遍存在于一般哈密顿系统与保面积映射中。
2023-03-28 nlin.CD
Bifurcation analysis of the Yamada model for a pulsing semiconductor laser with saturable absorber and delayed optical feedback
半导体激光器表现出丰富的动力学,从恒定光束的发射到周期性振荡和激发性。自脉冲机制,即激光周期性地释放短脉冲光,对于从材料科学到电信的许多应用都特别有趣。自脉冲机制需要非常有规律地产生脉冲,因此,它们也已知对扰动(诸如噪声或光注入)特别敏感。研究了延迟光反馈对可饱和吸收体自脉冲半导体激光器动力学特性的影响。更确切地说,我们认为山田模型延迟-三个延迟微分方程(DDE)的两个慢变量和一个快变量的系统-已被证明是准确地再现自脉冲的功能,在SLSA实验观察。这个模型也是更广泛的兴趣,因为它是相当密切相关的其他自脉冲系统,如可兴奋尖峰神经元的数学模型。本文对具有时滞的Yamada模型进行了数值分岔分析,其中我们同时考虑了反馈时滞、反馈强度和泵浦强度作为分岔参数。我们发现,当反馈延迟从零开始增加时,系统动力学的复杂性迅速增加。特别是,有新的反馈诱导动力学:稳定的准周期振荡环,以及一个很大程度的多稳定性,多达五个脉冲状稳定的周期性解决方案,具有不同的振幅和重复率。在增益和强度上的扰动平面中的吸引子映射揭示了不同吸引盆地的康托集状混合结构。这表明,在实践中,多稳态激光器对小扰动极其敏感。
2016-12-15 nlin.CD physics.optics
A new spatio-temporal description of long-delayed systems: ruling the dynamics
由长延迟动力系统产生的数据可以通过所谓的时空表示以模式进行组织,揭示多个时间尺度作为独立自由度的作用。然而,它们作为等价的空间和时间变量的识别并不导致正确的动力学规则。我们引入了一个新的框架,在热力学极限的动力学的适当描述,提供了一个一般的途径治疗长延迟系统的偏微分方程。这种方案是通用的,并不依赖于附近的超临界分岔所需的在以前的方法。我们讨论了这种方法的一般有效性和局限性,并考虑了长延迟的可激发系统,朗道系统的典型情况。
2018-10-22 nlin.CD
Dynamics of a time-delayed relay system
本研究针对带固定时滞继电器的反馈系统对应的分段线性二阶时滞微分方程,通过将积分-微分模型简化为有限维映射,分析了周期解的分岔机制与稳定性,揭示了强多节律性及慢振荡解的恒稳特性,还发现了稳定周期解与准周期解共存的现象。
2023-06-10 math.DS nlin.CD
Saddle-Node Bifurcation of Periodic Orbit Route to Hidden Attractors in Nonlinear Dynamical Systems
隐藏吸引子存在于许多非线性动力系统中,并且与平衡点无关,使得它们难以定位。最近的研究已经证明了定位隐藏吸引子的方法,但这些吸引子的路径仍然没有完全理解。在这封信中,我们提出了隐藏的吸引子系统中的稳定平衡点和系统中没有任何平衡点的路线。我们发现,隐藏的吸引子出现作为一个结果的鞍结分岔的稳定和不稳定的周期轨道。实时硬件实验证明了这些系统中隐藏吸引子的存在。尽管在确定合适的初始条件从适当的吸引盆的困难,我们进行了实验,以检测隐藏的吸引子在非线性电子电路。我们的研究结果提供了新的见解,在非线性动力系统的隐吸引子的产生。
2023-03-17 nlin.CD
Control of unstable steady states by extended time-delayed feedback
时滞反馈方法可以用来控制不稳定的周期轨道以及不稳定的稳态。我们提出了一个应用程序的扩展时间延迟自同步Socolar等人介绍。一个不稳定的焦点。该系统代表了一个通用的模型,可以发现,例如在一个霍普夫分岔的不稳定的稳态。除了原来的控制器设计,我们研究控制回路延迟和带通滤波器的控制域上的效果。此外,我们考虑耦合的控制力的系统通过一个旋转耦合矩阵参数化的可变相位。我们提出了一个控制域的分析,并支持我们的结果通过数值计算。
2007-08-01 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
From synchronous to one-time delayed dynamics in coupled maps
我们研究完全同步状态(CSS)的耦合逻辑映射系统作为三个参数的函数:相互作用强度($\varepsilon$),范围的相互作用($α$),可以从第一邻居的全球耦合,和一个参数($β$),允许连续扫描从非延迟到一次性延迟动态。我们在平面上识别出$α$ - $\varepsilon$周期轨道、极限环和混沌轨道,并描述了这些结构如何随时滞而变化。这些特征可以通过研究二维非时滞映射的分岔图得到解释。这使我们能够理解的影响,一次延迟的CSS,例如,正则化的混沌轨道和同步的短程耦合映射,观察时的动力学是适度延迟。最后,我们用三次和对数映射代替Logistic映射,以测试我们的发现的鲁棒性。
2018-02-28 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
Merging and disconnecting resonance tongues in a pulsing excitable microlaser with delayed optical feedback
兴奋性,在从生物学到神经科学和光学的许多领域中遇到,是一种以系统对外部扰动的全或无响应为特征的普遍现象。当受到延迟反馈时,可激发系统可以维持多稳态脉冲机制,其是每个延迟时间重新出现的脉冲的规则或不规则时间序列。在这里,我们调查了可激发的微激光器受到延迟光反馈和研究复杂的脉冲动力学,包括周期,准周期和不规则的脉冲制度的出现。这项工作的动机是实验观察显示这些不同类型的脉冲动力学。一个合适的数学模型,写为一个系统的延迟微分方程,通过深入的分歧分析进行了研究。我们证明了共振舌在复杂动力学的出现中起着关键作用,包括非等距周期脉冲解和混沌脉冲。共振舌的结构示出非常敏感地依赖于泵参数。连续鞍过渡的约束鞍结分叉构成一个合并过程,导致意外大的锁定区域,随后断开相关的环面分叉曲线,这种不连接的周期性脉冲区域的存在是非常符合实验观察。正如我们所示,过渡到不连接的共振区域是由于一个一般的机制:相互作用的共振舌局部在一个环面分叉曲线上的旋转数的极值。我们提出并说明了两个通用的情况下断开和消失的共振舌。此外,我们展示了如何自然出现的最大值和最小值的旋转数时,两个环面分叉曲线进行鞍过渡(在那里他们连接不同)。
2022-09-12 math.DS nlin.CD physics.optics
Delay Induced Oscillations in a Fundamental Power System Model
在本文中,我们研究了一个基本的电力系统模型的动态和稳定性时的时间延迟施加在发电机的励磁。据观察,持续振荡可能会出现在一个否则稳定的电力系统通过延迟诱导的Andronov-Hopf分岔。通过数值模拟研究了时滞系统分岔后的动力学行为,发现分岔后的系统出现了倍周期,分岔的顶点是一个奇异吸引子。
2006-04-02 nlin.CD
Hopf bifurcations in time-delay systems with band-limited feedback
研究了带限反馈时滞系统的定态解及其分支。这是第一步,在一个严格的研究有关的影响,交流耦合元件的非线性器件与时间延迟反馈。我们表明,稳定状态是全局稳定的小反馈增益和局部稳定性丢失,一般来说,通过一个Hopf分支较大的反馈增益。我们提供了简单的标准,确定是否是超临界或亚临界的知识的基础上的前三项泰勒展开的非线性。此外,存在的双Hopf分岔的稳定状态,这表明可能的准周期和混沌动力学在这些系统。作为这项研究的结果,我们发现AC耦合引入了Ikeda型系统的根本差异[Ikeda et al.,Physica D 29(1987)223-235]已经处于稳态分叉的水平,例如,存在分叉,其中极限环是以不同于Ikeda型系统中发现的基本"周期-2“模式的周期产生的。
2005-07-20 nlin.CD
Transient chaos in time-delayed systems subjected to parameter drift
外部和内部因素可能会导致系统的参数随时间变化,然后才稳定下来。当参数穿过分叉时,这种漂移引起状态转移。在这里,我们研究的情况下,一个无限维系统:一个时间延迟振荡器的时间延迟变化在一个小的,但不可忽略的速率。我们的研究表明,由于这个参数漂移,从混沌吸引子尖端到其他状态的轨迹具有一定的概率。这就导致了瞬态混沌现象的出现。通过使用系综的方法,我们发现一个伽马分布的瞬态寿命,不像在其他非延迟系统中的正态分布已被发现来管理的过程。此外,我们还分析了参数变化率对临界概率的影响,并导出了临界发生的参数值和瞬态混沌的寿命与参数变化率之间的标度律。
2020-10-13 nlin.CD
Time Delay Effects on Coupled Limit Cycle Oscillators at Hopf Bifurcation
本文详细研究了时滞对耦合极限环振子集体动力学的影响。对于一个简单的模型,由两个振子的时间延迟耦合,数值和解析解得到的分岔图显示了显着的变化,在振幅死亡,锁相和非相干区的稳定性边界。一个新的结果是,即使在两个振荡器之间的频率不匹配的情况下,振幅死亡的发生。得到了类似的结果,N个振荡器的阵列与延迟平均场耦合和区域的耦合强度和时间延迟的参数空间中的这种振幅死亡被量化。给出了N趋于无穷大(热力学)极限的一般解析结果,并讨论了时滞效应对物理应用的影响。
1999-01-15 chao-dyn nlin.CD
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
Control of Dynamic Hopf Bifurcations
通过一个霍普夫分岔的缓慢通道导致延迟出现的大振幅振荡。我们构造了一个光滑的标量反馈控制,抑制时滞,使系统遵循一个稳定的平衡分支。该特征可用于及时检测老化设备的稳定性损失。作为一个副产品,我们得到的结果慢通过双零特征值的分歧,描述了一个奇摄动立方Lienard方程。
1999-03-31 chao-dyn math.OC nlin.CD
Dynamics of a Limit Cycle Oscillator under Time Delayed Linear and Nonlinear Feedbacks
研究了时滞线性和非线性反馈对单Hopf分岔振子动力学行为的影响。我们的数值和分析研究揭示了一系列复杂的时间现象,如相位滑移,频率抑制,多周期态和混沌。这种现象经常在大量耦合极限环振子的集体行为中观察到。我们的时滞反馈模型提供了一个简单的范例来获得和研究这些时间状态在一个单一的振荡器.我们构建了详细的分岔图的振荡器作为一个函数的时间延迟参数和反馈项的驱动强度.我们发现一些新的状态中存在的二次非线性反馈项有趣的特性,如双节律性,相位反转,径向捕获,相位跳跃和螺旋图案的振幅空间。我们的结果可能会在物理,化学或生物系统中找到有用的应用。
2000-05-20 chao-dyn nlin.CD
Bifurcation From Networks of Unstable Attractors to Heteroclinic Switching
我们提出了一个动力系统,自然表现出两个不稳定的吸引子是完全封闭的每个其他盆地体积。这种违反直觉的现象发生在具有延迟相互作用的脉冲耦合振荡器网络中。我们分析和数值研究这一现象,并澄清其背后的机制:在不断消除系统的不可逆性,两个不稳定的吸引子的集合成为一组两个非吸引鞍状态,彼此异相连接。这种从不稳定吸引子网络到异宿环的转变构成了动力系统中一种新的分岔类型。
2008-12-09 cond-mat.dis-nn 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
Codimension-two Bifurcations Induce Hysteresis Behavior and Multistabilities in Delay-coupled Kuramoto Oscillators
滞后现象和多稳定性在耦合振子动力学中起着至关重要的作用,现在可以从余维2分岔的角度来解释。在N-Antonsen流形上,以耦合强度和时滞为分岔参数,导出了时滞耦合Kuramoto模型的完全分岔集。严格证明了系统在某些临界值处必然发生Bautin分支,从而存在周期解的鞍结分支.借助中心流形约化方法和Matlab软件包DDE-Biftool,从理论上确定了系统的Bautin点和双Hopf点的位置以及详细的动力学过程。我们发现,在这些临界点附近,最多可以共存四个相干态(其中两个是稳定的)和一个稳定的非相干态,并且系统经历周期解的Neimark-Sacker分支.最后,给出了延迟Kuramoto模型中同步跃迁的清晰描述。
2016-08-11 math.DS nlin.CD
Stability Boundaries in Second-order Time-delayed Networks with Symmetry
本文研究了具有SN-对称性的二阶振子网络平衡点解的稳定边界,随着节点间时滞的增加,我们寻找非退化的Hopf分支。非常简单的同步解决方案的稳定性准则,在一阶自振子的情况下,国家的稳定性只取决于耦合函数导数的符号,被扩展到一个通用的耦合函数的二阶振荡器。作为一个应用实例,分析了N节点锁相环网络的稳定边界。
2017-08-13 math.DS nlin.CD
Bifurcation structure of two coupled FHN neurons with delay
本文研究了两个耦合的不同FitzHugh-Nagumo神经元在延迟突触连接下的动力学行为。我们考虑了耦合强度和时滞作为分岔参数,并尝试对所有可能的动力学进行分类,这是相当丰富的。利用非平凡静止点的叉状分岔,使神经系统在不同的耦合强度下呈现唯一的静止点或三个静止点。通过分析相应的特征方程,研究了平凡静止点的渐近稳定性和可能的霍普夫分支。在参数平面上给出了时滞相关的稳定区域,通过这些稳定区域可以从Hopf分支的两个分支的交点得到双Hopf歧点点.系统的动力学行为可能表现出一个,两个,或三个不同的周期解,由于干草叉循环和环面(Neimark-Sacker)分叉。此外,还发现了非平凡静止点的Hopf、双Hopf和环面分岔,并从数学模型中得到了数值或解析的分岔图,明确了不同行为的参数区域。
2015-10-06 math.DS nlin.CD
Complex Behaviour in a Discrete Coupled Logistic Model for the Symbiotic Interaction of Two Species
提出了一个对称三次离散耦合Logistic方程来模拟两个孤立物种的共生相互作用。耦合依赖于两个物种的人口规模和一个积极的常数$λ$,命名为互利。不同的动力学制度时,得到的互利修改。对于小的$λ$,物种灭绝。随着$λ$的增大,系统稳定在同步状态或振荡在2周期轨道上。对于最大允许值的$λ$,动态演变成准周期,到一个混乱的情况下,或到灭绝。这些区域的盆地在平面上被可视化为彩色图形。由于盆地的分异,这些格局发生了不同的变化。临界曲线的使用,让我们来确定不同数量的一阶原像在这些分岔机制的区域的影响。
2004-01-29 math.DS nlin.AO nlin.CD
Numerical bifurcation analysis of two coupled FitzHugh-Nagumo oscillators
神经元的行为可以通过FitzHugh-Nagumo振荡器模型来建模,该模型由两个非线性微分方程组成,其模拟神经冲动通过神经元膜的传导行为。在这项工作中,我们数值研究了两个耦合FitzHugh-Nagumo振子的动力学行为。我们考虑单向和双向耦合,李雅普诺夫和等周期图的构造计算的李雅普诺夫指数和一个变量的局部最大值的数量在一个周期间隔的时间序列,分别。通过数值延拓方法,得到了两种耦合的分岔曲线。这里研究的网络的动力学的振荡器的耦合强度和系统的其他参数之间的变化。对于两个单向耦合振子的网络,结果表明,在Stern-Brocot树的一个分支中存在Arnold舌,这些Arnold舌是顺序自组织的,并且通过分叉曲线,可以明显地看出这些Arnold舌与李雅普诺夫图中的其他周期结构之间的联系。该系统也呈现出多稳定性,显示在平面上的盆地的吸引力。
2015-04-28 nlin.CD physics.comp-ph
The Bogdanov Map: Bifurcations, Mode Locking, and Chaos in a Dissipative System
研究了保Hénon面积映射在其保守极限下共轭的平面二次Bogdanov映射的吸引盆和分支.它经历了一个霍普夫分岔耗散添加,并表现出模式锁定,阿诺德舌头,和混沌的一个不变的圆增长,最后被摧毁在一个远程鞍点的流形的同宿相切的全套。波格丹诺夫映射(英语:Bogdanov map)是二维常微分方程组的欧拉映射,首先由波格丹诺夫和阿诺德在他们研究双零特征值奇异性的展开展开时考虑,等价于在平面旋转一个角度$2π$时不变的向量场。这是一个有用的系统,在其中观察耗散微扰对哈密顿结构的影响。此外,我们认为,波格丹诺夫映射提供了一个很好的近似动力学的庞加莱映射的周期性强迫振子。
2015-10-12 chao-dyn math.DS nlin.CD