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混沌与分岔

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毕业论文范文题目: 混沌与分岔,论文范文关键词: 混沌与分岔
混沌与分岔毕业论文范文介绍开始:
   毕业论文 混沌与分岔,说明书共35页,12531字。
  1 引言
  1.1 本课题的研究意义与现状
  1.1.1 本课题的研究意义
  自20世纪60年代洛伦兹发现混沌现象以来,混沌理论研究一直受到普遍的关注。随着混沌研究的不断发展,人们开始把目光聚焦在控制混沌和利用混沌的研究上。控制和利用混沌的研究都是基于一些典型的混沌系统来进行的。分岔[1]是指非线性系统的定性行为随着参数变化而发生质变的现象,分岔研究不仅能揭示系统不同状态之间的联系和转化,而且是研究失稳和混沌产生的机理和条件的重要途径之一,所以分岔与系统的结构稳定性有着十分密切的联系。在研究分岔的同时可以运用Lyapunov 指数进行比较说明,更能突出问题。Lyapunov 指数是定量描述这一现象的量,即衡量系统动力学特性的一个重要定量指标,表征了系统在相空间中相邻轨道间收敛或发散的平均指数率。对于系统是否存在动力学混沌,可以从最大Lyapunov指数是否大于零直观地判断出来:只要存在一个正的Lyapunov指数,就说明系统处于混沌状态。因此,研究混沌时对分岔和Lyapunov 指数这两个指标的探讨是非常必要的,为进一步研究混沌系统控制和利用混沌奠下基础。
  1.1.2 本课题的研究现状
  混沌一直是非线性科学的中心研究课题之一。长期以来,混沌曾被认为是令人担忧、难以驾驭的,人们在设计系统时总是尽量避免出现混沌。但近来的研究表明,混沌在一些领域有着良好的应用前景,如何利用混沌的丰富动力学行为已开始受到关注。从分岔与Lyapunov 指数就能判断是否出现混沌,众多学者长期致力于研究分岔参数和Lyapunov 指数的计算,并取得了显著的成果。但计算的方法仍然存在精度不高、受噪声影响大且计算量大、所需存贮空间大、收敛速度慢、很难应用等问题。混沌系统的状态通常可用非线性微分方程来描述,这些方程的解一般难于用解析式表达,更多的情况只能采用数值解法。随着计算机技术的发展,数值解法在混沌系统中将起着更重要的作用。本文应用MATLAB 对混沌系统进行数值模拟,得出形象的图像,通过对程序改变不同的数值还对图像的观察,最终得到我们想要的分岔图和Lyapunov 指数图。该方法也是一种数值解法,具有操作简单、直观、灵活等优点。
  我们还了解到,混沌学已经融入了整个科学体系中。从历史发展的角度看,在横向上,它将各个学科连接起来,抹平了由于社会分工而造成的行业鸿沟,使混沌理论具有更广泛的适用性;纵向上,它不仅进一步运用数学工具,开展深一层次的理论分析,而且,已经渐渐开始将一部分成果转化为生产力(如混沌的控制和同步[2]等)。
  1.2 本论文的结构体系
  本论文的主要结构体系为:
  第1章,引言。介绍了本课题的研究意义和研究现状等内容。
  第2章,基础知识。主要对混沌的发展史,还有对分岔,Lyapunov指数等后面将用到的基本概念进行了简要介绍。
  第3章,离散混沌系统的分析。本章主要全面对Logistic和Henon这两个离散系统介绍,然后结合Matlab实验手段对各自的分岔图和Lyapunov图进行比较分析,从中揭示了各个系统是如何从倍周期通向混沌的。
  第4章,连续混沌系统的分析。本章主要全面对Rossler和Lorenz这两个连续系统介绍,然后结合Matlab实验手段对各自的分岔图和Lyapunov图进行比较分析,从中揭示了各个系统是如何从倍周期通向混沌的。
  第5章,结束语。对本论文做出总结。
 


以上为本篇毕业论文范文 混沌与分岔的介绍部分。

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