带有参数和外力激励的Josephson系统的复杂动态

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本文应用动力系统的分支与混沌理论,以及数值模拟研究带有参数和外力激励的Josephson系统。通过运用Melnikov方法,证明系统在周期扰动下的混沌的存在性;通过运用二阶平均方法和Melnikov方法,得到在拟周期扰动下当ω2=ω1+εv时平均系统的混沌存在准则,证明了当ω2=nω1+εv,n≥2时,平均系统的混沌存在准则不能通过运用Melnikov方法给出.数值模拟(包括同宿分支曲面,分支图,最大Lyapunov指数图,相图,Poincareé映射图等)不仅验证了理论结果的正确性,还发现了系统的许多新的复杂动态。这包括正向和逆向周期倍分支到混沌,混沌的突然发生和突然消失到周期轨道,非吸引的混沌集,混沌吸引子,不变环和混沌的交替出现,等等。   全文共分三章。第一章是关于连续动力系统的分支理论、二阶平均方法、Melnikov方法,混沌理论的预备知识。   第二章简单介绍了Josephson方程的一些历史背景知识和已知的研究结果。   第三章应用二阶平均方法,Melnikov理论,研究带有参数和外力激励的Josephson系统,给出了周期扰动下系统产生混沌的准则,得到在拟周期扰动下当ω2=ω1+εv时平均系统的混沌存在准则,证明了当ω2=nw1+εv,n≥2时,平均系统的混沌存在准则不能通过运用Melnikov方法给出.通过数值模拟验证了理论结果,并发现系统的一些新的有趣的动态。
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