分數(shù)階阻尼Duffing系統(tǒng)的非線性動力學(xué)特性
2009-04-20 02:09:22曹軍義謝航蔣莊德
曹軍義 謝 航 蔣莊德
摘要:采用4階龍格庫塔法和10階連分式歐拉法,數(shù)值計算、分析了分數(shù)階阻尼Duffing系統(tǒng)的動力學(xué)特性,利用相圖、Poincare截面映射圖和分岔圖等非線性動力學(xué)分析方法研究了阻尼的分數(shù)階微積分階數(shù)對Duffing系統(tǒng)動力學(xué)性能的影響,采用分岔圖法研究了外部激勵的幅值和頻率變化時分數(shù)階阻尼Duffing系統(tǒng)的動力學(xué)行為,分析表明,分數(shù)階阻尼的階數(shù)在0.1~2.0發(fā)生變化時,系統(tǒng)依次進入周期運動、混沌運動、周期運動、混沌運動和周期運動,并且在混沌運動區(qū)間中存在著周期運動窗口,由周期運動進入混沌運動的倍周期過程比較明顯,結(jié)果證實了阻尼的分數(shù)階微分階數(shù)對系統(tǒng)的動力學(xué)特性影響比較大,因此在系統(tǒng)動力學(xué)設(shè)計和分析中應(yīng)該重視。