双稳系统论文-周熙程

双稳系统论文-周熙程

导读:本文包含了双稳系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微弱信号检测,随机共振,分段非线性型双稳,时延反馈指数型单稳

双稳系统论文文献综述

周熙程[1](2019)在《分段非线性双稳型、指数幂函数组合型随机共振系统研究及应用》一文中研究指出微弱信号检测技术是应用在生物医学、图像处理、机械故障检测、雷达系统、地质学等领域的一种从噪声中提取弱信号的处理方法,传统对噪声处理的方法是利用不同的降噪技术处理噪声带来的影响,但是也削弱了信号的能量。论文首先介绍了随着非线性科学的发展而兴起的混沌振子检测法和随机共振(Stochastic Resonance,SR)检测法,其中随机共振检测技术是论文研究的一个重点,它是利用信号、非线性系统及噪声叁者之间的协同作用来增强检测的,这改变了过去弱信号检测中噪声有害的看法。论文首先简要介绍了随机共振的发展现状,从经典双稳随机共振(Classical Bistable Stochastic Resonance,CBSR)系统基础理论出发,重点研究了分段非线性双稳型、时延反馈指数单稳型以及指数幂函数组合型在微弱信号检测中的应用。论文主要工作及创新点如下:(1)基于经典双稳随机共振的输出饱和性,构建了一种新型的分段非线性双稳势函数(Piecewise Nonlinear Bistable,PNB)。首先,以平均信噪比增益为衡量指标,研究由Levy噪声驱动的PNB系统随机共振特性,然后使用量子粒子群算法寻找系统参数的最佳范围,让微弱信号、噪声和非线性系统能产生最佳的随机共振效果,最后分析Levy噪声的特征指数、对称参数以及系统系数对PNBSR系统输出的影响,探究不同Levy噪声分布环境下系统参数对PNBSR现象的影响,以及PNBSR在故障信号诊断中的应用,展现分段非线性双稳随机共振系统的实用价值。(2)基于指数单稳型系统,研究了在周期信号和噪声激励下的单稳时延反馈随机共振系统,运用小时延逼近方法推导稳态概率密度分布和等效势函数,发现平均首次穿越时间(Mean First-passage Time,MFPT)对粒子逃逸的研究起着极其重要的作用;并且通过使用绝热近似理论得到系统的输出信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR),分析在不同的系统参数和时延反馈参数下的随机共振现象。(3)将指数单势阱和幂函数有机的组合在一起,提出一种指数幂函数组合双稳(Exponential Power Combination Bistable,EPCB)势阱的系统模型。首先,在理论上分析了EPCB系统在不同系统参数下输出SNR随着噪声强度D变化的随机共振现象,为实际的检测做理论支撑,然后将所提的EPCB系统用于检测低频、高频微弱周期信号,以及模拟的衰减冲击信号,最后将EPCB系统应用在故障检测中,验证EPCB系统在实际应用中的高效性。(本文来源于《重庆邮电大学》期刊2019-06-02)

贾富杰[2](2019)在《缓冲双稳系统的非平面波前解》一文中研究指出缓冲系统是一类经典的生物模型,它刻画了缓冲子在波传播中的作用.对该系统行波解和非平面波前解的深入研究,可以解释和预测一系列生物细胞内和细胞间的实际现象.因此它在过去的几十年里被广泛地关注,但大多数都是数值模拟结果和一维平面波,而对于非平面波前解的理论研究相对较少.本文首次用数学理论严格的证明了固定(不扩散)的缓冲子不会影响实验中观察到的二维V形钙波的存在性和稳定性.我们通过构造一系列恰当的上下解,并借助比较原理首先建立了缓冲双稳系统的二维V形波前解的存在性.接着,研究了当初始扰动大于等于0且在空间无穷远处衰减到0时V形波的稳定性.(本文来源于《兰州大学》期刊2019-04-01)

牛红套[3](2018)在《Belousov-Zhabotinskii反应系统及双稳型非局部扩散方程的非平面波前解》一文中研究指出最近二十年多年来,抛物型方程的非平面行波解的理论得到了快速的发展.这是由于非平面波广泛存在于自然科学当中,例如化学反应中的化学波,物理学中的界面现象,生命系统中的生物电波等,所以它的存在性、唯一性和稳定性的研究具有重要的理论和实际意义.行波解是反应扩散方程的一种特殊形式的解,它在传播过程中保持固定的形状和速度,因而能很好地描述自然界中的振荡现象和有限速度传播现象.非平面行波解是高维空间中的行波解,它的水平集不再是平行的超平面,而是诸如V形、棱锥形、圆锥形或者其它非对称的凸的几何形等更为复杂的形状.因而,相对于一维行波解或者平面行波解相对完善的理论,非平面行波解的理论研究仍有大量空白,其研究也更具挑战性.本文主要研究了一类带双稳型非线性项的非局部反应扩散方程的非平面行波解及一类Belousov-Zhabotinskii化学反应扩散系统在二维空间中的V形行波解.本文首先研究了 Belousov-Zhabotinskii反应系统(简称BZ系统)在二维空间中的非平面波前解(V形波前解).通过建立恰当的上下解,借助比较原理和单调迭代理论建立了二维V形波前解的存在性.接着,研究了 V形波前解的全局渐近稳定性.当初始扰动不小于0且在空间无穷远处衰减到0时,通过构造一系列恰当的上下解,并借助比较原理证明了 V形波前解的渐近稳定性;当初始扰动不大于0且在空间无穷远处衰减到0时,首先给出了适度上下解的定义,并建立了相应的比较原理.接着,构造了一系列恰当的适度下解,然后通过相应的比较原理证明了 V形波前解的渐近稳定性.结合上述两种情形,得到了当初始扰动在空间无穷远处衰减到0时BZ系统二维V形波前解的全局渐近稳定性.另一方面,本文研究了一类带双稳型非线性项的非局部扩散方程的非平面波前解的存在性并研究了它们的一些定性性质.首先,通过构造恰当的上下解并结合比较原理得到了叁维空间中棱锥形波前解在弱意义下(积分意义下)的存在性,然后通过Bootstrap方法得到了古典意义下棱锥形波前解的存在性.借助上下解的关系及其几何形状,进一步得到了棱锥形波前解全局平均速度的估计:其全局平均速度等于平面波的波速.在此基础上,借助比较原理构造了一个单调递增的棱锥形波前解的函数序列,对这个序列取极限得到了圆锥形波前解的存在性.进而,利用棱锥形波前解的性质得到了圆锥形波前解的一系列定性性质.平行于棱锥波前解的存在性结果,容易得到二维V形波前解的存在性及其全局平均速度的估计.最后,研究了双稳型非局部扩散方程的V形波前解的渐近稳定性.当初始扰动在无穷远处指数衰减到0时,利用加权能量法,证明了 V形波前解在恰当的指数加权空间中的渐近稳定性,并且给出了其收敛速度.(本文来源于《兰州大学》期刊2018-10-01)

郭永峰,申雅君,魏芳,谭建国[4](2018)在《高斯噪声激励下分段线性双稳系统的稳态特性研究》一文中研究指出研究了关联乘性和加性高斯白噪声激励下分段线性双稳系统的稳态特性。通过随机等价变换方法得到了该系统稳态概率密度函数的表达式,讨论了噪声关联性和噪声强度对系统稳态概率密度函数的影响,并通过数值计算发现该系统出现了一些新的随机现象。研究结果表明,乘性噪声强度、加性噪声强度、噪声互关联强度都能使稳态概率密度函数曲线峰的数目发生改变,这说明系统出现了相变现象,且两关联高斯白噪声对系统稳态概率密度具有相同的影响作用。(本文来源于《应用力学学报》期刊2018年04期)

宋汶桦[5](2018)在《乘性信号驱动下双稳系统的振动共振研究》一文中研究指出本文研究了乘性信号诱导下的振动共振行为。我们通过快慢变量分离的方法,并利用动力学方程解的形式,将粒子的运动方程分解成两个部分,经过一系列数学推导,最终得到了乘性信号诱导下,双稳系统对低频信号的线性响应函数及非线性响应函数的解析表达式。本论文的研究结果表明:乘性信号同加性信号一样,可以诱导系统的振动共振行为,并且该行为依赖于输入的高频信号的频率,低频信号的振幅和频率。一次谐波与二次谐波条件下,乘性振动共振现象存在着明显区别,并且乘性信号驱动下的双稳系统存在着从双稳态到单稳态的相变过程,其诱导的振动共振现象既存在于线性区域,同时也存在于非线性区域。本论文的创新点在于:引用乘性信号的作用代替以往采用的加性信号的作用。在理论研究价值方面,乘性信号的引入是对振动共振领域的有益补充;在实际应用价值方面,振动共振这种奇特的现象在垂直腔表面发射激光器等方面有广阔的应用前景。乘性信号研究的引入为更多的实验研究提供理论依据,为更多实验的实现提供可能,其结论在多个科学技术领域发挥潜在作用。(本文来源于《云南大学》期刊2018-06-01)

郝俊[6](2018)在《空间非均匀性对双稳型生化反应系统的影响效应研究》一文中研究指出介观层次的描述方法已经越来越广泛被用于研究实际的生化反应系统。已有研究表明,细胞内的许多生化反应过程存在大量不可避免的噪声,介观尺度上的系统噪声会使得具有相同基因的细胞变现出复杂的多样性,进而对生命过程的发生起到积极的作用。因此重新考量这类介观层次上的系统行为就成为一个重要的科学问题。已有实验和理论研究表明,在介观层次与宏观层次上系统的双稳行为表现出明显差异。但已有工作主要着眼于单一的整体系统,并未具体讨论生化反应系统空间不均匀性对其行为的影响。而已有实验表明,生化反应发生的随机性和反应系统的群体结构(包括系统体积、形状、空间分布等),都是细胞内生物过程中噪声的主要来源。我们所面对的实际的细胞内生物过程更与其所在的空间结构密.切相关。所以,本文引入系统的空间结构,详细讨论了空间结构因素对介观层次上生化反应系统自组织行为的影响,以及自组织临界特征的变化情况。我们首先通过定义距离函数,讨论了系统体积、维度、扩散系数等空间因素对系统稳定性的影响。实验结果表明,对于不存在空间异质性的系统,随着系统体积的增大,双稳性质越来越清晰,系统状态逐渐趋于宏观确定性方程得到的结果。当系统具有非均匀的空间结构时,由于受到空间各点的涨落的影响,存在一个最合适的体积范围,使系统涌现出显着的双稳现象,而且该体积范围与系统维度和扩散系数等因素密切相关。然后对空间不均匀的生化反应系统,我们研究了双负反馈回路的典型系统在分支点附近的行为特征和统计规律,对这些特征和规律的研究有可反过来用于衡量介观系统的临界行为。我们的统计结果显示,由双向负反馈回路产生的双稳系统,其分子聚团规模分布均为指数分布。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-30)

李会景[7](2018)在《自发辐射相干诱导多能级原子系统光学双稳特性研究》一文中研究指出激光问世之后,非线性光学作为一个新的学科发展方向得到了研究者的青睐,并且和量子光学以及激光物理学一起被广泛而深入的研究。激光与物质间的相互作用产生了一系列有趣的量子相干效应,如电磁感应透明(Electromagnetic Induction Transparency)、相干布居捕获(CoherentPopulation Trapping)、粒子数无反转激光(Lasing Without Inversion)等。这些量子相干效应又促进了非线性光学的发展,如量子相干诱导巨克尔非线性、光学孤子、光学双稳(OpticalBistability)等等。其中光学双稳在光存储、全光开关、电光转换、光学晶体管、逻辑电路等方面存在着潜在的应用价值,因此,很多研究者在理论和实验上对其展开了大量的研究工作。我们知道实验上去构建量子相干,能够对一些非线性过程进行有效的调制,产生我们所感兴趣的现象。自发辐射诱导相干(Spontaneous Generated Coherence)作为一种特殊的产生量子相干的方法—通过非相干自发辐射过程产生的量子相干—引起了大量研究者的研究兴趣。它是指不同的自发发射通道间的相互干涉所引起的相干,为控制原子介质中的光学响应提供了建设性的方法,因此大量的基于SGC的重要效应已经在原子系统中被研究。本论文基于自发辐射诱导相干效应,在叁脚架型四能级原子系统中,主要研究了光学双稳以及光学多稳效应。本论文主要包括以下四部分:第一部分,主要介绍了光学双稳的研究背景及其现状,然后又具体的描述了光学双稳的概念、产生原理、相关器件及分类以及光学双稳的半经典理论。第二部分,介绍了非线性光学中光与物质介质相互作用的相关基础理论知识,主要包括量子力学中叁种基本的物理绘景-薛定谔绘景、海森堡绘景以及相互作用绘景、光与介质间的相互作用在偶极近似下以及旋波近似下的哈密顿量、光与物质相互作用在半经典理论下的两种研究方法-几率幅方法和密度矩阵方法、光的传播理论。第叁部分,首先简要阐述了自发辐射诱导相干的基本概念及其产生原理,以V型叁能级原子为例,得出了自发辐射诱导相干存在时所满足的条件,并且推导出了 V型、A型以及梯形叁能级原子存在自发辐射诱导相干时的密度矩阵方程。基于此,我们研究了叁脚架型四能级原子系统存在多重自发辐射诱导相干时的光学双稳以及光学多稳的特性。研究表明,光学双稳对自发辐射诱导相干效应非常敏感,通过调节自发辐射相干的强度,可以控制光学双稳的阈值大小。我们还对比了单个、双重以及叁重自发辐射诱导相干对光学双稳的影响,结果表明,多个发辐射诱导相干的参与对光学双稳的阈值产生了抑制或者增强的作用。此外,在该原子系统中,我们还研究了多重相对相位对光学双稳以及光学多稳的影响。由于光场和原子能级之间形成了一个封闭的环形结构,通过调节各驱动场之间的相对相位就可以对系统的相干性进行有效的调控,因此调节相对相位,能够对光学双稳的阈值大小进行调节。进一步研究发现,调节相对相位还可实现光学多稳,并且选取恰当参数还可实现光学双稳与光学多稳之间的相互转换。第四部分,对本论文的主要内容进行了总结,并展望了光学双稳现象在未来科学以及实践生活中的应用前景。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2018-05-01)

程未珍[8](2018)在《离散分数阶布拉格声光双稳系统混沌同步》一文中研究指出近年来,关于连续型分数阶混沌系统的控制和同步得到了广泛研究.而离散分数阶差分系统的动力学行为的研究工作还比较少,有关离散分数阶混沌系统同步控制有待进一步完善和发展.本文基于Caputo型差分方程,构建了一类离散分数阶布拉格声光双稳系统,研究了其动力学行为.针对其混沌态分别利用参数自适应法、驱动参量法、反馈控制法对系统进行了研究,获得了同步准则.给出数值模拟,结果表明,这叁种方法均可实现系统的同步.具体内容如下安排:第一章,简单介绍了本课题研究背景和研究现状,然后对本文的主要工作及总体结构进行了阐述.第二章,介绍了分数阶差分相关的定义、定理及其性质.构建了一类离散分数阶布拉格声光双稳系统并研究了其动力学行为.第叁章至第五章,分别利用参数自适应法、驱动参量法、反馈控制法实现对离散分数阶布拉格声光双稳系统的同步控制,并给出同步准则.通过数值模拟,验证了叁种同步方法的可行性.第六章,概括总结了本论文的主要工作以及不足之处,并对离散分数阶系统混沌同步控制的研究内容和方向进行展望.(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-04-01)

杨建华,马强,吴呈锦,刘后广[9](2018)在《分数阶双稳系统中的非周期振动共振》一文中研究指出在受二进制非周期信号和周期方波信号激励的分数阶双稳系统中,研究了非周期振动共振问题,用于微弱非周期信号的检测和增强.当非周期信号脉宽较大时,系统为小参数,通过调节周期方波信号的幅值,能够实现非周期振动共振.当非周期信号脉宽较小时,分别通过变尺度法和二次采样法实现了非周期振动共振.使用变尺度法,得到的大参数等价系统能够匹配任意小的非周期信号脉宽,其中变尺度系数是该方法在使用过程中需要选择的关键参数.使用二次采样法,二次采样后得到的非周期信号具有较大的脉宽,能够匹配原先的小参数系统,其中二次采样频率比是该方法使用过程中的关键参数.这两种方法虽然实现非周期振动共振的物理过程不同,但能够达到相同的效果.系统阶数对振动共振产生影响,随着阶数的增大,发生最佳振动共振时所需要的辅助信号幅值变大,同时系统输出的最佳时间序列与输入非周期信号之间的相似性增强.(本文来源于《物理学报》期刊2018年05期)

郑永军,祝增献,朱善安[10](2017)在《非线性分数阶双稳系统逻辑随机共振的研究》一文中研究指出在整数阶逻辑随机共振的郎之万方程基础上构建了分数阶情况下的郎之万方程。对该方程描述的非线性分数阶双稳系统进行了仿真验证,分析分数阶阶次和系统参数的改变对逻辑随机共振现象的影响。结果表明当分数阶阶次小于临界值时,即使没有外加高斯白噪声或微弱周期信号也能观察到逻辑随机共振现象;当分数阶阶次大于临界值时,需要外加高斯白噪声或微弱周期信号才能实现逻辑随机共振,选择合适的噪声强度、微弱周期信号振幅、频率等可以提高逻辑输出的成功率。(本文来源于《计量学报》期刊2017年05期)

双稳系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

缓冲系统是一类经典的生物模型,它刻画了缓冲子在波传播中的作用.对该系统行波解和非平面波前解的深入研究,可以解释和预测一系列生物细胞内和细胞间的实际现象.因此它在过去的几十年里被广泛地关注,但大多数都是数值模拟结果和一维平面波,而对于非平面波前解的理论研究相对较少.本文首次用数学理论严格的证明了固定(不扩散)的缓冲子不会影响实验中观察到的二维V形钙波的存在性和稳定性.我们通过构造一系列恰当的上下解,并借助比较原理首先建立了缓冲双稳系统的二维V形波前解的存在性.接着,研究了当初始扰动大于等于0且在空间无穷远处衰减到0时V形波的稳定性.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

双稳系统论文参考文献

[1].周熙程.分段非线性双稳型、指数幂函数组合型随机共振系统研究及应用[D].重庆邮电大学.2019

[2].贾富杰.缓冲双稳系统的非平面波前解[D].兰州大学.2019

[3].牛红套.Belousov-Zhabotinskii反应系统及双稳型非局部扩散方程的非平面波前解[D].兰州大学.2018

[4].郭永峰,申雅君,魏芳,谭建国.高斯噪声激励下分段线性双稳系统的稳态特性研究[J].应用力学学报.2018

[5].宋汶桦.乘性信号驱动下双稳系统的振动共振研究[D].云南大学.2018

[6].郝俊.空间非均匀性对双稳型生化反应系统的影响效应研究[D].北京化工大学.2018

[7].李会景.自发辐射相干诱导多能级原子系统光学双稳特性研究[D].陕西师范大学.2018

[8].程未珍.离散分数阶布拉格声光双稳系统混沌同步[D].北京交通大学.2018

[9].杨建华,马强,吴呈锦,刘后广.分数阶双稳系统中的非周期振动共振[J].物理学报.2018

[10].郑永军,祝增献,朱善安.非线性分数阶双稳系统逻辑随机共振的研究[J].计量学报.2017

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