- •2.Объясните различия между линейным и нелинейным уравнениями колебаний математического маятника.
- •3.Опишите классический пример автоколебательной системы – генератор Ван-дер-Поля
- •4.Дайте понятие фазового портрета динамической системы.
- •5.Виды динамических систем
- •6.Рассмотрите основные характеристики динамического хаоса
- •7.Дайте определение бифуркационной диаграмме. На качественном уровне рассмотрите бифуркационную диаграмму логистического отображения.
- •8 .Приведите основные этапы построения карты динамических режимов автоколебательной системы.
- •9 .Рассмотрите на качественном уровне фазовый портрет системы Лоренца
- •10. Опишите динамику системы Лоренца.
- •11) Проанализируйте двумерные отображения, сохраняющие площадь. Приведите примеры.
- •12) Проанализируйте одномерные отображения систем. Приведите примеры.
- •13) Рассмотрите автономную систему - генератор Дмитриева-Кислова
- •14) Опишите диссипативный осциллятор с инерционной нелинейностью. Нарисуйте схему осциллятора.
- •15) Рассмотрите обобщенное отображение пекаря. Проиллюстрируйте возникновение странного хаотического аттрактора
- •16 Рассмотрите задачу об одномодовом лазере.
- •17 Характеристики динамического хаоса. Сечение Пуанкаре
- •18 Характеристики динамического хаоса. Показатели Ляпунова
- •19 Мультифрактальный формализм
- •20 Опишите одномерное отображение "зуб пилы". Покажите процесс возникновения хаоса в данной динамической системе
- •21.Опишите Логистическое отображение. Покажите процесс возникновения хаоса в данной динамической системе.
- •22.Опишите одномерное отображение "тент". Покажите процесс возникновения хаоса в данной динамической системе.
- •23.Опишите двумерное отображение "Кот Арнольда". Вычислите якобиан системы
- •24.Опишите 3-х мерную дианмическую систему: генератор Анищенко-Астахова. Нарисуйте схему генератора, покажите точки снятия значений переменных
- •25.Опишите генератор Кияшко-Пиковского-Рабиновича.
- •26.Рассмотрите динамическую систему Ресслера.
- •27. Опишите отображение "пекаря". Покажите процесс возникновения хаотических режимов.
- •28. Оцените динамику отображения Эно. Покажите процесс возникновения хаотических режимов
- •29. Оцените динамику отображения Икеды.
- •30.Определите неподвижные точки системы уравнений Лоренца.
- •31.Сравните отображения Заславского и кольцевого резонатора с нелинейным элементом.
- •32.Опишите 3-х мерные динамические системы: генератор с инерционной нелинейностью и генератор Кияшко-Пиковского-Рабиновича.
- •33.Отображение Заславского.
- •34.Бифуркации в модели Лоренца.
- •35.Хаос в реалистичных моделях динамических систем.
- •36.Рассмотрите модели с дисретным временем.
- •37.Рассмотрите модель возбуждаемого лазером кольцевого резонатора с нелинейной средой. Кольцевой резонатор с нелинейным элементом.
- •38.Напишите файл-функцию для системы Лоренца:
- •39.Напишите программу вывода колебаний нелинейного математического маятника
- •40.Напишите программу вывода на экран колебаний осциллятора Ван дер Поля
- •41.Найти (написать программу) фазовую траекторию отображения Икеды:
- •42.Покажите хаотические режимы (написать программу вывода колебаний) генератора хаоса:
- •43.Для следующей системы найти решение (написать программу).
- •44.Постройте странный хаотический аттрактор Лоренца.
- •45.Приведите программу вывода на экран решений в виде колебаний инерционного нелинейного генератора.
41.Найти (написать программу) фазовую траекторию отображения Икеды:
Xn+1=1-ax2-byn, yn+1=xn.
x=0; % задаём начальные значения переменных
y=0;
b=0.3; % задаём параметрические константы
for a=0:0.01:1.5; % открываем первый цикл для
%расчёта состояния системы при разных значениях
%параметрической константы
for i=1:100; %открываем второй цикл для расчёта состояний
%системы при каждом значении константы
y(i+1)=x(i);
x(i+1)=1-a.*x(i).^2-b.*y(i);
plot(a,y(i+1),'k.');
hold on
end;
end;
grid on
42.Покажите хаотические режимы (написать программу вывода колебаний) генератора хаоса:
dx/dt=-y-z
dy/dt=x+ay
dz/dt=b+(x-r)z
a=2.3; b=1; r=0.3
Листинг 1 Создаем файл-функцию
function F=kolebania(t,y)
global a b r
F=[-y(2)-y(3);
y(1)+a*y(2);
b+(y(1)-r)*y(3)];
end
Листинг 2 Создаем программу для вывода колебаний
global a b r
a=2.3;
b=1;
r=0.3;
x0=[0.1 0.2 0.3];
[T,Y]=ode45('kolebania',[0 500],x0);
subplot(1,3,1)
plot(T,Y(:,1));
title('X ot T');
subplot(1,3,2)
plot(T,Y(:,2))
title('Y ot T');
subplot(1,3,3)
plot(T,Y(:,3))
title('Z ot T')
figure
43.Для следующей системы найти решение (написать программу).
y’’+2.3cos(y)-y’=0
Листинг 1
function f=zad43(t,y);
f=[y(2);y(2)-2.3.*cos(y(1))];
Листинг 2
x0=[100 0.5];
[T,Y]=ode45('zad43',[0 100],x0);
subplot(211);
plot(T,Y(:,1));
hold on
plot(T,Y(:,2),'k-');
subplot(212);
plot(Y(:,1),Y(:,2));
44.Постройте странный хаотический аттрактор Лоренца.
Листинг 1 Создаем файл-функцию
function F=lorenzo(t,y)
global sigma r b
F=[-sigma.*y(1)+sigma.*y(2);
r.*y(1)-y(2)-y(1).*y(3);
y(1).*y(2)-b.*y(3)];
end
Листинг 2 Создаем программу для вывода колебаний
global sigma r b
sigma=10;
r=28;
b=8./3;
x0=[10 20 30];
[T,Y]=ode45('lorenzo',[0 500],x0);
subplot(131)
plot(T,Y(:,1));
title('X ot T');
subplot(132)
plot(T,Y(:,2))
title('Y ot T');
subplot(133)
plot(T,Y(:,3))
title('Z ot T')
figure
plot3(Y(:,1),Y(:,2),Y(:,3),'k')
45.Приведите программу вывода на экран решений в виде колебаний инерционного нелинейного генератора.
d
x/dt=mx+y-xz
dy/dt=-x
dz/dt=-gz+I(x)x2
Создаю файл функцию для Хэвисайда
function T=Hevis(x);
if x>0
T=1;
else T=0;
end
Создаю файл функцию для Анищенко-Астахова
function F=AnAst(t,x);
global m g;
F=[m.*x(1)+x(2)-x(1).*x(3);
-x(1);
-g.*x(3)+Hevis(x(1)).*(x(1).^2)];
End
Создаю файл функцию для вывода колебаний
global m g
m=1.45;
g=0.3;
x0=[1 1 1];
[T,X]=ode23('AnAst',[0 20],x0);
subplot(311);
plot(T,X(:,1),'k');
title('x ot t')
subplot(312)
plot(T,X(:,2),'k');
title('y ot t')
subplot(313)
plot(T,X(:,3),'k');
title('z ot t')
figure;
plot3(X(:,1),X(:,2),X(:,3),'k');
grid on
