WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

С учетом закономерностей, полученных при численном моделировании, был поставлен натурный радиофизический эксперимент, в результате которого на плоскость управляющих параметров, характеризующих канал связи, были нанесены границы основных колебательных режимов и линии бифуркаций (рис.9). На плоскости частот среза фильтров в прямой и обратной цепях связи линиями различной толщины отмечены границы основных типов колебаний связанных генераторов с различной средней когерентностью фаз. На рис.также приведены фазовые портреты первого генератора и проекции совместного фазового пространства в характерных случаях. На карте литерой «Т» отмечены области периодических колебаний, индекс при которой соответствует длине Рис.8. Зависимость минимума функции подобия периода колебаний по от частот среза фильтров в случае взаимной связи между генераторами, когда 1=2=0.2.

отношению к базовому Т1, причем серия областей режимов Т1–Т2–Т4 формирует каскад бифуркаций удвоения периода. Область колебаний «NP» соответствует области, в которой существуют как квазипериодические, так и хаотические режимы.

Области «Chaos» соответствуют хаотической динамике, развившейся через каскады бифуркации удвоения периода.

Сравнение результатов численного и натурного экспериментов выявило их качественное соответствие с учетом слабой неидентичности парциальных генераторов.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы.

Основные результаты и выводы 1. В эксперименте и численно исследовано влияние изменения наклона рабочего участка кусочно-линейной вольт-амперной характеристики нелинейного элемента схемы Чуа на ее неавтономную динамику. Выявлены значения наклона рабочего участка ВАХ, при которых генератор, изначально находившийся в режиме периодических колебаний, под действием внешнего гармонического сигнала при определенных сочетаниях амплитуды и частоты последнего переходит в режим хаотических колебаний.

2. Изучены эффекты, возникающие при нарушении симметрии ВАХ нелинейного элемента генератора Чуа, находящегося под внешним гармоническим воздействием. Обнаружено, что смещение характеристики вдоль оси напряжения, так же как и добавление в спектр внешнего воздействия гармоник основной частоты, приводят к гистерезисной структуре карт динамических режимов, построенных на плоскости управляющих параметров «основная частота - амплитуда» внешнего воздействия. Практически это означает, что при фиксированных значениях управляющих параметров в фазовом пространстве генератора в окрестностях TChaosChaosTTNP T2 TTT4 T2 T0 5 10 15 20 fC1, kHz Рис.9. Экспериментально полученная карта динамических режимов взаимно связанных генераторов Чуа. Характерные аттракторы из области «Chaos2» и «NP» – в левом столбце, соответствующие проекции аттракторов в совместном фазовом пространстве – в правом.

Cf, kHz двух неподвижных особых точек одновременно могут реализовываться аттракторы разных типов.

3. В случае синхронизации автогенератора Чуа периодической последовательностью униполярных импульсов конечной длительности была выявлена зависимость структуры областей синхронизации и нерегулярных колебаний на плоскости управляющих параметров от направления действия импульсов по отношению к предельному циклу в фазовом пространстве системы.

4. Экспериментально и в ходе численного моделирования исследована система связанных через фильтр нижних частот автогенераторов хаоса, изучена зависимость динамических режимов от характеристик канала связи.

При рассмотрении однонаправлено связанных через ФНЧ генераторов Чуа в натурном эксперименте было обнаружено, что при определенных параметрах цепи связи в ведомой системе устойчиво реализуются колебания малой амплитуды, которые в конечном диапазоне изменения силы связи и частоты среза фильтра сосуществуют с колебаниями, типичными для парциального генератора. Выявленная мультистабильность была подтверждена численно на примере однонаправлено связанных через фильтр генераторов Чуа и систем Ресслера, находящихся в режиме хаотических колебаний с ленточным, фазокогерентным аттрактором.

5. Дополнительные численные исследования показали, что в основе мультистабильности, обнаруженной в автогенераторах с 1.5 степенями свободы, однонаправлено связанных через фильтр, лежит диссипативный характер связи, изменяющий структуру фазового пространства парциальной системы. При определенных значениях управляющих параметров парциального генератора диссипативный механизм внешнего воздействия приводит к возможности жесткого возбуждения колебаний, что ведет к сосуществованию в фазовом пространстве ведомой системы двух устойчивых предельных множеств в окрестности отдельно взятой неподвижной точки. Наличие фильтра нижних частот в цепи связи увеличивает вероятность реализации и степень устойчивости в ведомой системе режима вынужденных колебаний с малой амплитудой.

6. Проведено сравнение различных количественных характеристик синхронизации колебаний нелинейных, в том числе, хаотических систем для анализа динамики автогенераторов, связанных через канал, ограниченный по ширине полосы пропускания. Так, применительно к анализу динамики систем с фильтром в цепи связи, наиболее эффективным представляется расчет средней когерентности фаз, минимума функции подобия, а также функции когерентности и вычисляемого на ее основе индекса синхронизации. Результаты численных экспериментов показали целесообразность совместного использования нескольких характеристик одновременно.

7. Основным результатом при моделировании взаимно связанных генераторов хаотических колебаний с учетом ограниченной полосы пропускания прямого и обратного каналов связи стало выявление диапазонов изменения управляющих параметров, характеризующих связь, в которых реализуются хаотические, либо периодические колебания с разной степенью синхронизации парциальных систем. Оказалось, что синхронная хаотическая динамика существует в весьма ограниченном диапазоне изменения величины связи, при этом частоты среза фильтров должны, как минимум, вдвое превышать основную частоту колебаний парциальных генераторов.

Результаты моделирования подтверждены в натурном радиофизическом эксперименте при исследовании взаимной динамики связанных генераторов на плоскости частот среза фильтров в прямой и обратной цепях связи.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ Р АБОТЫ 1. Прохоров А.А., Мчедлова Е.С. Cинхронизация и хаос в неавтономном генераторе с кусочно-линейной вольт-амперной характеристикой:

эксперимент и численное моделирование // Известия РАН: Cерия Физическая. 2003. T.67. N.12. C.1693-1696.

2. Прохоров А.А., Мчедлова Е.С., Cложная динамика генератора с кусочнолинейной вольт-амперной характеристикой под внешним периодическим многочастотным воздействием // Радиотехника и электроника, 2006. Т.51.

N.4. С. 445-449.

3. Прохоров А.А., Мчедлова Е.С. Эффекты синхронизации генераторов хаотических колебаний в присутствие фильтра нижних частот в канале связи // Письма в ЖТФ. 2007. Т. 33. Вып. 4. С. 66-72.

4. Прохоров А.А., Мчедлова Е.С. Исследование особенностей поведения генератора Double Scroll под внешним периодическим воздействием // Сборник научных трудов "Современные проблемы радиоэлектроники".

Красноярск: ИПЦ КГТУ. 2002. С.51-53.

5. Прохоров А.А. Особенности динамики генератора Double Scroll под внешним гармоническим воздействием // "Нелинейные дни в Саратове для молодых – 2002". Материалы научной школы-конференции. Саратов:

Изд-во ГосУНЦ "Колледж". 2002. С.18-21.

6. Прохоров А.А. Синхронизация и хаос в неавтономном генераторе с кусочно-линейной вольт-амперной характеристикой // Материалы XLI международной научной студенческой конференции «Студент и научнотехнический прогресс». Новосибирск. 2003. С.116.

7. Прохоров А.А., Мчедлова Е.С. Cинхронизация и хаос в неавтономном генераторе с кусочно-линейной вольт-амперной характеристикой:

эксперимент и численное моделирование // Труды IХ Всероссийской школы-семинара "Физика и применение микроволн" (Звенигород, Московская область, 26-30 мая 2003). 2003. Ч.2. С.90-91.

8. Прохоров А.А. Особенности синхронизации автогенератора с кусочно линейной ВАХ внешним гармоническим сигналом // "Нелинейные дни в Саратове для молодых – 2003". Сборник материалов научной школы конференции. Саратов: Изд-во ГосУНЦ "Колледж". 2003. С.147-150.

9. Прохоров А.А., Мчедлова Е.С. Сложная динамика генератора с кусочнолинейной вольт-амперной характеристикой под внешним периодическим многочастотным воздействием // Труды X Всероссийской школысеминара "Физика и применение микроволн" (Звенигород, Московская область, 24-29 мая 2004). 2004. С.12.

10. Прохоров А.А. Особенности динамики системы Чуа под внешним многочастотным воздействием: эксперимент и численное моделирование // "Нелинейные дни в Саратове для молодых – 2004". Материалы школыконференции. Саратов: Изд-во ГосУНЦ "Колледж". 2005. С.62-65.

11. Прохоров А. А., Мчедлова Е.С. Экспериментальное исследование синхронизации автогенераторов при наличии фильтра в канале связи // Современные проблемы радиоэлектроники: Сб. научн. тр. / ред.: А. И.

Громыко, А. В. Сарафанов. - М.: "Радио и связь", 2006.-629 с. С.47-48.

12. Прохоров А.А., Влияние фильтрующих свойств канала связи на синхронизацию хаотических систем: эксперимент и численное моделирование // Материалы I Конференции молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», 28-30 сентября 2006 г. – Саратов: Саратовский филиал Института радиотехники и электроники РАН. 76 с.

13. Прохоров А.А., Мчедлова Е.С. Эффекты мультистабильности при синхронизации хаотических автогенераторов, связанных через фильтр нижних частот // Современные проблемы радиоэлектроники: Сб. науч. ст.

/ ред.: А. И. Громыко, А. В. Сарафанов; отв. за вып.: В. В. Сухотин, С. И.

Трегубов. – Красноярск: Сибирский федеральный ун-т; Политехнический ин-т, 2007. – 690 с. С.41-43.

14. Прохоров А.А., Особенности динамики связанных генераторов хаоса в присутствии фильтра нижних частот в канале связи // II Конференция молодых ученых «Наноэлектроника, нанофотоника и нелинейная физика», 14-17 мая 2007, Саратов. Саратов: Изд-во ГосУНЦ «Колледж», 2007. 128 с.

15. Прохоров А.А., Мчедлова Е.С. Влияние вида кусочно-линейной характеристики на особенности поведения неавтономного генератора Double Scroll // 6-я научная конференция "Нелинейные колебания механических систем", Тезисы докладов (Нижний Новгород, 16-сентября 2002), С.131-132.

16. Prokhorov A.A., Mchedlova E.S. Peculiarities of synchronization and complex dynamics in the nonautonomous Double Scroll oscillator // The international conference on Synchronization of chaotic and stochastic oscillations (SYNCHRO-2002) (Saratov, Russia, September 22-28, 2002), P.47.

17. Прохоров А.А. Экспериментальное и численное исследование особенностей синхронизации автогенератора с кусочно-линейной ВАХ гармоническим сигналом // 7-я Всероссийская научная конференция студентов-радиофизиков. Тезисы докладов. (Санкт-Петербург, 9-декабрь 2003). С.62-65.

18. Прохоров А.А., Мчедлова Е.С. Синхронизация автогенератора с кусочнолинейной ВАХ внешним периодическим сигналом: эксперимент и численное моделирование // Нелинейные волновые процессы. Тезисы докладов. 12-я научная школа "Нелинейные волны - 2004" (Нижний Новгород, 29 февраля-7 марта 2004) С.93.

_ ПРОХОРОВ Александр Андреевич ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ СИНХРОНИЗАЦИИ СВЯЗАННЫХ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ С УЧЕТОМ ФИЛЬТРУЮЩИХ СВОЙСТВ КАНАЛА СВЯЗИ Автореферат _ Подписано к печати 23.05.2008. Формат 60 84 1/16.

Бумага офсетная. Гарнитура «Times».

Усл. печ. л. 1,16 (1,25). Тираж 120 экз. Заказ 103-T.

_ Типография Саратовского государственного университета 410012, Саратов, ул. Большая Казачья, 112а, корпус 8.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»