带有非对称势能阱特性的双稳态能量采集系统混沌动力学分析

摘要

针对带有非对称势能阱的双稳态能量采集系统开展混沌动力学研究.建立考虑重力因素影响的能量采集系统非线性动力学模型.针对动力学方程的非对称势能阱开展分析,得到同宿轨道的解析表达形式.通过Melnikov方法获得发生同宿分岔的阈值,并使用数值方法验证.结果 表明当激励强度低于Melnikov理论预测的临界阈值时,响应限制在单个非对称的势能阱当中;当激励强度大于Melnikov理论预测的临界阈值时,同宿分岔将会引发双阱运动.重力参数和阻尼显著影响同宿分岔的阈值曲线,考虑重力参数影响所得到的阈值明显高于对称双阱能量采集系统的阈值.增加重力参数会抑制混沌响应的产生,导致系统从混沌-周期响应共存逐渐演化为周期-周期响应共存.此研究结果将拓展非线性动力学的研究范畴,为实现混沌响应的调控提供一种策略.