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覆冰导线舞动响应的双参数分岔研究

中国电机工程学报 2014年第36期34卷 6592-6600页

作者：楼文娟杨伦潘小涛阎东杨晓辉浙江大学结构工程研究所浙江省杭州市310058 河南省电力公司电力试验研究院河南省郑州市450052

为揭示覆冰分裂导线舞动响应随双参数同时变化的规律,建立了覆冰分裂导线面内、面外和扭转耦合的非线性运动模型,并利用Galerkin积分、Routh-Hurwitz判据准则分析了覆冰导线在参数空间中的稳定域和非稳定域。以风速和风攻角为分岔参数,... 详细信息

为揭示覆冰分裂导线舞动响应随双参数同时变化的规律,建立了覆冰分裂导线面内、面外和扭转耦合的非线性运动模型,并利用Galerkin积分、Routh-Hurwitz判据准则分析了覆冰导线在参数空间中的稳定域和非稳定域。以风速和风攻角为分岔参数,应用中心流形降维方法获得了原系统在平衡点附近的约化系统。采用将分岔参数视为系统状态变量的方式,把含参数的约化系统转化为不含参数的扩张系统,并结合规范形理论分段求解了导线运动方程在极坐标下的5阶Hopf分岔规范形,最后采用数值解对计算结果进行了验证。研究结果表明:所提出的理论模型能够有效预测覆冰输电线路的初始稳定性以及舞动响应在风速–初始风攻角参数空间中的变化特征。

关键词：覆冰分裂导线舞动双参数分岔中心流形定理规范形

三自由度齿轮系统的双参数分岔与全局特性研究

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应用力学学报 2019年第5期36卷 1034-1041,1255页

作者：王宗禄朱凌云苟向锋天津工业大学机械工程学院天津300387 天津市现代机电装备技术重点实验室天津300387

以三自由度齿轮系统为研究对象,通过构造参数平面内不同运动类型的边界线算法,得到了系统在参数平面内的分岔曲线。为了判断分岔曲线的分岔类型,构造了三自由度齿轮系统Poincaré映射的Jacobi矩阵及Floquet乘子算法。结合系统的分岔图... 详细信息

以三自由度齿轮系统为研究对象,通过构造参数平面内不同运动类型的边界线算法,得到了系统在参数平面内的分岔曲线。为了判断分岔曲线的分岔类型,构造了三自由度齿轮系统Poincaré映射的Jacobi矩阵及Floquet乘子算法。结合系统的分岔图、最大Lyapunov指数图(TLE)、相图、Poincaré映射图和Floquet理论,讨论了双参数平面上系统的分岔特性以及参数平面内系统动力学特性的演变,并利用胞映射法对系统随啮合频率变化下的全局动力学特性进行了研究。结果表明:系统在参数平面k-ξ33内存在倍化分岔曲线、鞍结分岔曲线、Hopf分岔曲线等;阻尼系数越大,综合误差越小,系统运动越稳定;鞍结分岔对系统的全局稳定性影响较大,而Hopf分岔对系统的全局稳定性影响较小。研究结果可为齿轮系统设计和参数选择提供理论依据,研究方法也适用于其它非线性系统的双参数分岔分析。

关键词：三自由度齿轮系统双参数分岔参数平面 Floquet乘子全局特性

Morris-Lecar模型双参数分岔分析

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海南师范大学学报（自然科学版） 2016年第3期29卷 237-241页

作者：卢裕木丁学利李群宏广西大学数学与信息科学学院广西南宁530004

Morris-Lecar(M-L)模型是一个重要的神经元模型.当适当调整参数时,M-L模型展示出许多复杂的动力学行为.文章针对M-L模型,利用双参数分岔分析并结合数值仿真的方法,研究了双参数平面上神经元电活动的存在区域及神经元电活动之间的转迁机... 详细信息

Morris-Lecar(M-L)模型是一个重要的神经元模型.当适当调整参数时,M-L模型展示出许多复杂的动力学行为.文章针对M-L模型,利用双参数分岔分析并结合数值仿真的方法,研究了双参数平面上神经元电活动的存在区域及神经元电活动之间的转迁机制,实现了用同一个神经元模型模拟四种单参数分岔(超临界Hopf分岔、亚临界Hopf分岔、不变环上的鞍-结分岔和鞍同宿轨分岔)行为之间的转迁.同时,还考虑了在双参数分岔点附近极限环的幅值和共存区间的大小问题,为进一步研究分岔点附近的随机动力学机制提供了理论基础.

关键词：神经元双参数分岔 Hopf分岔不变环上的鞍-结分岔鞍同宿轨分岔

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外电场作用下神经元的双参数分岔研究

外电场作用下神经元的双参数分岔研究

第十四届全国非线性振动暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：张可谢勇西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室

生物神经系统是由数量极其巨大的神经元相互连结的信息网络系统。神经元作为神经系统的基本单位在神经活动中起着关键的作用。作为神经元最典型的模型之一,HH模型参数生理意义明确,吸引了很多学者对其分岔现象做了相关实验和理论研究。... 详细信息

生物神经系统是由数量极其巨大的神经元相互连结的信息网络系统。神经元作为神经系统的基本单位在神经活动中起着关键的作用。作为神经元最典型的模型之一,HH模型参数生理意义明确,吸引了很多学者对其分岔现象做了相关实验和理论研究。在现代人类生活空间中普遍存在着的电场,可能会引起神经元电

关键词：神经元修正HH模型外电场双参数分岔

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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风电系统多参数霍普夫分岔分析

电网技术 2012年第11期36卷 53-57页

作者：李季周雪松马幼捷天津大学电气与自动化工程学院天津市南开区300072 天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室(天津理工大学) 天津市南开区300384

应用多参数霍普夫(Hopf)分岔分析方法研究含异步发电机的风电系统电压稳定性。全面考虑了风电场的有功功率、无功功率和静止无功补偿器对电压稳定性的影响,进行了风电系统双参数Hopf分岔研究,求得有功功率和无功功率的两参数Hopf分岔边... 详细信息

应用多参数霍普夫(Hopf)分岔分析方法研究含异步发电机的风电系统电压稳定性。全面考虑了风电场的有功功率、无功功率和静止无功补偿器对电压稳定性的影响,进行了风电系统双参数Hopf分岔研究,求得有功功率和无功功率的两参数Hopf分岔边界,以及静止无功补偿器参数(参考电压和放大倍数)和有功功率的Hopf分岔边界。结果表明,风电场吸收的无功功率限制了有功功率的注入能力,较大的参考电压和放大倍数有助于提高风电场有功出力,避免了电压振荡失稳,而参考电压和放大倍数具有一定的互补性,其共同作用有利于延迟Hopf分岔,提高风电系统的电压稳定性。

关键词：风电系统电压稳定性霍普夫分岔双参数分岔静止无功补偿器

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电场作用下HR神经元的分岔分析及参数辨识

浙江大学学报（理学版） 2022年第6期49卷 691-697,705页

作者：肖冉安新磊祁慧敏乔帅兰州交通大学数理学院甘肃兰州730070

详细分析了电场作用下四维Hindmarsh-Rose (HR)神经元模型的分岔模式及放电行为。通过数值仿真得到该神经元模型的多组双参数分岔图、最大Lyapunov指数图、峰峰间期分岔图等,发现该模型在双参数平面上存在倍周期分岔、加周期分岔等模式... 详细信息

详细分析了电场作用下四维Hindmarsh-Rose (HR)神经元模型的分岔模式及放电行为。通过数值仿真得到该神经元模型的多组双参数分岔图、最大Lyapunov指数图、峰峰间期分岔图等,发现该模型在双参数平面上存在倍周期分岔、加周期分岔等模式及“锯齿状”混沌结构。通过构建合适的目标函数,提出了自适应混合粒子群遗传算法,将神经元模型的参数辨识转化为最优化问题。数值仿真结果表明,算法对神经元模型的参数辨识效果较好,能更准确地辨识未知参数,具有一定优越性。

关键词： HR神经元双参数分岔混合粒子群遗传算法参数辨识

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基于麦克斯韦电磁场理论的神经元动力学响应与隐藏放电控制

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物理学报 2021年第5期70卷 40-59页

作者：安新磊乔帅张莉兰州交通大学数理学院兰州730070 兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 兰州工业学院基础学科部兰州730050

钙、钾、钠等离子在细胞内连续泵送和传输时产生的时变电场不仅会影响神经元的放电活动,而且会诱导时变磁场去进一步调节细胞内离子的传播.根据麦克斯韦电磁场理论,时变的电场和磁场在细胞内外的电生理环境中会相互激发而产生电磁场.为... 详细信息

钙、钾、钠等离子在细胞内连续泵送和传输时产生的时变电场不仅会影响神经元的放电活动,而且会诱导时变磁场去进一步调节细胞内离子的传播.根据麦克斯韦电磁场理论,时变的电场和磁场在细胞内外的电生理环境中会相互激发而产生电磁场.为了探究电磁场影响下的神经元放电节律转迁,本文在三维Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型的基础上,引入磁通变量和电场变量,建立了一个五维HR神经元模型(简称EMFN模型).首先,结合Matcont软件分析了EMFN模型的平衡点分布与全局分岔性质,发现并分析了该模型存在的亚临界Hopf分岔、隐藏放电及其周期放电与静息态共存等现象.其次,利用双参数及单参数分岔、ISI分岔和最大Lyapunov指数等工具进行数值仿真,详细分析了EMFN模型存在的伴有混沌及无混沌的加周期分岔结构、混合模式放电和共存模式放电等现象,同时揭示了电场和磁场强度影响其放电节律的转迁规律.最后,利用Washout控制器将EMFN模型的亚临界Hopf分岔转化为超临界Hopf分岔,使其在分岔点附近的拓扑结构发生改变,由此达到消除其隐藏放电的目的.本文的研究结果证实了新建神经元模型具有丰富的放电节律,将影响神经元的信息传递和编码,为完善神经元模型,揭示电磁场对生物神经系统的影响,以及探求一些神经性疾病的致病机理提供了思路.

关键词：电磁场 Hopf分岔分析隐藏吸引子双参数分岔混合模式放电

电磁驱动下一类混合神经元模型的动力学响应与图像加密应用

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电子与信息学报 2023年第3期45卷 929-940页

作者：安新磊熊丽乔帅兰州交通大学数理学院兰州730070 兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 河西学院物理与机电工程学院张掖734000 西北师范大学数学与统计学院兰州730070

在神经元活动的模型建立和分析过程中,应考虑一些生物物理效应。由于神经系统内部细胞内外离子浓度的波动,在集体电活动和神经元集群之间信号传播的过程中需要考虑电磁场的内部波动和跨膜磁通的影响。该文在一类混合神经元中引入磁通变... 详细信息

在神经元活动的模型建立和分析过程中,应考虑一些生物物理效应。由于神经系统内部细胞内外离子浓度的波动,在集体电活动和神经元集群之间信号传播的过程中需要考虑电磁场的内部波动和跨膜磁通的影响。该文在一类混合神经元中引入磁通变量,通过对膜电位的调制诱发复杂的时变电磁场,运用Xppauto,Matcont和MATLAB等分析工具,探讨了新模型平衡点的存在性、初值敏感性和双参数分岔,发现外界刺激电流和电磁场变化时,可诱发新模型产生丰富的放电模式,如静息态、尖峰放电、周期(或混沌)簇放电,特别是由于磁通变量及忆阻器的引入产生的共存放电、隐藏放电等新现象。通过上述分析,基于电磁感应的神经元模型具有高非线性和较多的敏感参数,可使加密算法具有较大的密钥空间,基于此,该文设计了一种图像加密算法,对明文图像的像素先进行1次扩散再对其位置进行两次置乱。最后,通过一系列数值实验证明所设计的加密算法能有效地加密图像并且具有较高的安全性。该文考虑了神经细胞内外的电磁感应效应,有助于更全面了解神经元之间的信息编码和转迁规律,更多的分岔参数和高复杂性也使所设计的神经元模型在图像加密中具有很好的应用前景。

关键词：混合神经元模型电磁感应双参数分岔共存放电图像加密

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不同风电系统动态电压稳定的分岔分析

电网技术 2010年第5期34卷 67-71页

作者：许珊珊汤放奇周任军马新惠长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410004

为研究接入风电场的电力系统的风电场注入功率和负荷节点无功功率这2个参数独立及共同作用对系统动态电压稳定的影响,针对接入加入动态负荷模型的异步机风电场和双馈机风电场的单机无穷大系统,分别进行了单参数和双参数分岔分析。分析... 详细信息

为研究接入风电场的电力系统的风电场注入功率和负荷节点无功功率这2个参数独立及共同作用对系统动态电压稳定的影响,针对接入加入动态负荷模型的异步机风电场和双馈机风电场的单机无穷大系统,分别进行了单参数和双参数分岔分析。分析结果表明,双参数分岔分析相对单参数分岔分析更能揭示系统参数对电压稳定的影响。同一系统结构和参数下,2种系统中当注入功率持续增大时,无功负荷过重会极大降低系统的稳定裕度;当注入功率保持恒定时,无功负荷的变化不影响系统稳定;通过风电场注入功率与无功负荷的协调运作,避开注入功率持续增大时无功负荷重载情况,系统可运行到效率最高;双馈电机风电系统稳定性高于异步电机风电系统,且双馈电机风电系统能得到更准确的系统稳定裕度。

关键词：异步风电系统双馈风电系统电压稳定动态负荷模型单参数分岔双参数分岔分岔分析