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共 7 篇文章

极限环

]] 在数学中,特别是在动态系统理论里,极限环()是相空间里的一条闭合的(周期性的)轨迹,使得至少另一个轨迹会随自变量(如时间t)变化而逐渐逼近它(在自变量趋于正无穷或负无穷的时候)。极限环是非线性系统特有的现象,线性系统可以有周期解(如简谐振动),但不存在极限环。在实数轴上的一维自洽系统不存在周期解,故只有二维以上或非自洽系统才会有极限环。 稳定的极限环会导致持续振荡的情况:若一开始轨迹是极限环,则关于轨迹的任意的小扰动都会导致系统重…

杜芬振子

表明混沌行为。]] 杜芬振子()是一个描写受驱振动的振动子,由非线性微分方程表示 杜芬方程列式如下: \frac{d^2 x(t)}{d t^2}+2\gamma\frac{d x(t)}{d t}+\alphax(t)+\betax(t)^3=\deltacos(\omegat) 其中 γ控制阻尼度 α控制韧度 β控制动力的非线性度 δ驱动力的振幅 ω驱动力的圆频率 数值解 杜芬方程没有解析解,但可用龙格-库塔法求得数值解。 当γ>0…

范德波尔振荡器

范德波尔振荡器(Van der Pol oscillator)是荷兰物理学家巴尔塔萨·范·德·波尔在1927年发现的真空管放大器的极限环振荡现象。极限环振荡可以用下列非线性微分方程表示: :{d^2x \over dt^2}-\alpha(1-x^2){dx \over dt}+x= 0 此方程称为范德波尔振荡器方程,没有解析解,但可利用龙格-库塔法求得数值解。 当α=0时,此方程变成普通的简谐振动方程 :{d^2x \over dt^…

布鲁塞尔振子

布鲁塞尔振子(英語:Brusselator)也称布鲁塞尔方程是一组模拟自催化反应的非线性微分方程: \frac{d(x(t))}{d t} = a-bx(t)+x(t)^2y(t)-x(t) \frac{d(y(t))}{d t} = bx(t)-x(t)^2y(t) 数值解 利用龙格-库塔法可求得布鲁塞尔振子的数值解,并利用Maple绘图 参考文献 外部链接

造父变星型振子

造父变星型振子,1955年天文学家W.S。Krogdahl在天体物理学学报上发表《天体的搏动是一种极限环现象》。 Krogdahl用下列非线性常微分方程组模拟造父变星的半径随时间的变化: y'= b(1-x(t)^2)y+a(1-1.5a)y(t)^2-x(t)+2ax(t)-(7/6)a^2x(t)^3 x' = y(t) 造父变星的半径变化用下式表达: r (t)=r_0(c+x(t))^{1/3} 此微分方程组无解析解,但可以用龙…

糖酵解振子

糖酵解振子(glycolytic oscillator)又称塞尔科夫糖酵解模型是生物化学家塞尔科夫1968年模拟糖酵解的振动现象的非线性微分方程组 \frac{dx(t)}{dt}=-x(t)+\alphay(t)+x^2(t)y(t) \frac{dy(t)}{dt}=\beta-\alphay(t)-x^2(t)y(t) 其中 x 代表 二磷酸腺苷的浓度, y 代表 果糖-6-磷酸的浓度。 数值解 糖酵解振子方程没有解析解,但可用龙…