x=y=z=2,c=30,仿真停止时间为100,运行仿真,得到x、y、z的相图以及x-z,y-z,x-y的图形依次如下所示:
100100808060604040202000-20-200500100015002000250030003500400045005000-400500100015002000250030003500400045005000
10090807060504030201000500100015002000250030003500400045005000
可以看到,上述图形中,轨线绕着S+若干圈后,又绕着S-若干圈,如此循环,符合文献[1]的描述。
为了观察由系统趋向于与之异侧的平衡点向系统的混沌状态的过渡现象,在c=24.74附近反复不断尝试,最终发现当c=23.299时,可以观察到明显的过渡迹象。因此,取初值x=y=z=2,c=23.299,仿真停止时间为100,运行仿真,得到x、y、z的相图以及x-z,y-z,x-y的图形依次如下所示:
404030302020101000-10-10-205001000150020002500-2005001000150020002500
504540353025201510505001000150020002500
可以看到,在上图中,轨线看起来稳定在一条围绕与之异侧的平衡点的轨道上。仅从仿真运行的这段时间,无法判断系统是处于混沌状态还是会趋向于与之异侧的平衡点,可以看出明显的过渡迹象。
5.结论
本文初步了解了Lorenz系统,并简单观察了Lorenz混沌系统对
初值的敏感性,比较分析在不同参数下的Lorenz系统仿真结果,通过使用matlab的simulink对Lorenz系统仿真,直观地观察到了Lorenz系统的运行轨迹,加深了对Lorenz方程和混沌现象的理解。
参考文献:
[1]刘崇新.非线性电路理论及应用[M].西安:西安交通大学出版,2007.201-208 [2]赖宏慧.基于matlab的Lorenz系统模拟实验仿真[J].科技信息.2010,17:18-19 [3]同济大学数学系.《高等数学》.第六版.高等教育出版社,2007.6