本文应用动力系统的分支理论,Melnikov方法,二阶平均方法和混沌理论,研究带线性恢复力和外力激励的Duffing—Van der Pol方程,给出在周期扰动下不同于非线性恢复力和外力激励作用的Duffing Van del Pol方程所产生混沌的准则,在ω2=nω1+∈V,n=1,2,3,4,6的拟周期扰动下平均系统产生混沌的准则,数值模拟验证了该理论结果正确性,而用平均方法不能给出在ω= nω1+∈V,n=5,7,9-15(这里V,ω1不为有理数)的拟周期扰动下产生混沌的准则,但数值模拟显示了原系统出现混沌.同时,用数值模拟(包括同宿和异宿分支曲面,分支图,最大Lyapunov指数图,相图,Poincare映射图等)发现了许多新的复杂动态。这包括周期(逆周期)倍分支到混沌,混沌行为和周期窗口的交替出现,混沌的突然出现和消失,或混沌突然收敛到周期1轨,带有周期窗口和不带周期窗口的大范围混沌区域,不带周期窗口的不变环,以及内部危机,在混沌区域中周期轨的对称破裂,奇异非混沌和混沌吸引子,特别是我们发现控制相差与使混沌动态系统收敛到同周期1轨,这可作为控制参数。 本文研究具有线性恢复力和外力激励的Duffing Van der Pol方程,是前人未研究过的,这研究将丰富动力系统内容,并具有一定的应用价值。全文共分两部分: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,谐波解和次谐波解,混沌理论的预备知识,介绍了Duffing—Van der Pol方程的一些历史背景知识。第二章应用分支理论,二阶平均方法,Melnikov理论,研究具有线性恢复力和外力激励的Duffing—Van der Pol方程,给出了周期扰动下系统产生混沌的准则,在ω=nω1+∈V,n=1,2,3,4,6的拟周期扰动下平均系统产生混沌的准则,而不能给出在ω=nω1+∈V,n=5,7.9-15的拟周期扰动下产生混沌的准则,但数值模拟显示了原系统出现混沌,并用数值模拟给出动态9个参数变化的复杂动态。
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