以入倍周期分岔区,由处发生第次倍周期分岔,由周期变为周期周期轨道满足,,由,两式可得,解此元四次方程可得个根,即有个不动点显然和是两个平凡解,应予以排除式消除以上两个平凡解以后得,解式得,,将此两解带入周期轨道的稳定性条件,可知在稳定区间两端取值和,其中后者对应由周期到周期分岔的临界点类似地分析下去,发现大于时,系统开始倍周期分岔,其周期为,直至个值,系统开始表现随机行为,即进入了混沌状态虫口模型混沌现象的计算机模拟这里,我采用对这个模型进行简单的数值模拟程序流程图如图所示图程序流程图程序运行结果以及分析由程序的运行结果可以看到虫口模型在由倍周期分岔进入混沌运动的过程如果取,,迭代的轨道如图所示开始模型对初始值敏感性模拟同初值对应不同参数同参数对应不同初值任意参数和数值输入参数和确认开始迭代绘图输出结束图周期轨道对应于周期轨道,此时,即种群趋于消灭如果取,,迭代后的轨道如图所示图虫口数趋于个稳定值此时趋于个稳定的值,即虫口数最终会稳定在个确定的数量如果取三个不同的初始值,,对应于同个参数其结果也趋于同个稳定的值如图所示,即虫口数最终趋于同个状态图虫口数趋于同个稳定值随着参数的继续增大,例如时系统状态就会进入周期轨道,系统出现两个值和的交替状态,如图所示,即虫口数在两种状态之间交替变化图周期轨道如果进步继续增加值,当,此时在四个值上依次跳动例如时,依次趋向于进入周期轨道,如图所示,虫口数在上面的四个值间周期变动图周期轨道继续增大参数的值,系统状态倍周期演化最终进入混沌轨道,如图所示图混沌轨道例如取,初值分别为和与只有很小的差别,但我们可以明显的看到,迭代后的两条轨道最终表现出显著的差异,如图所示图两条混沌轨道比较在牛顿力学中,只要初始条件和受力状态确定,以后的运动就确定了,如果初始条件的变化很小,那么随着系统的演化,轨道的改变也不会很大上面图中两条轨道显著的差异在牛顿力学中显得有点不可思议,但这也正是混沌现象的神奇之处造成这种初值敏感性的主要机制在于伸长和折叠伸长的特性就是把相邻点的距离拉开,最终导致相邻点指数分离折叠的特性就是把很远的点凑到起,使得序列最终保持有界,而且还会引起映射的不可逆这种伸长折叠过程不断地进行,从而导致了混沌计算机的发展实现了大量快速的数值计算,为非线性系统的研究提供了有力武器本文通过对虫口模型的计算机模拟,展现了其中的奇异规律,在教学中取得了良好的效果,可以为同行提供有益的参考和教学补充也会引起更多人的兴趣和研究,促进非线性科学的发展第五章总结本文主要要介绍了混沌理论的基本概念,并且通过计算机软件模拟了混沌理论中的洛伦兹模型和虫口模型混沌现象只能出现在非线性系统而不能出现在线性系统中在虫口方程中没有外加随机变量,即不存在产生随机性的外部原因这种随机性又是本身固有的,是内在随机性而牛顿力学等的内在随机性的根源就在于其动力学方程中有非线性项存在,这与分子无规运动的随机性不同混沌是过程的科学演化的科学,而不是状态的科学,变是混沌的本性随着时间的推移,系统运动状态在不断变化当控制参量由小到大变化时,系统由稳定有序逐渐失稳,开始分岔,随着分岔按几何级数的不断增长,系统由有序到无序当控制参量达到个临界值时系统进入混沌区当再增大时又会遇到个个的周期窗口,个个混沌区,当不断减少时系统又会由混沌逐渐向有序演化在今后的研究中虫口模型程序初值取随机数设定初值得出表达式画出抛物线画出等分角线建立循环开始迭代迭代关系式画竖线,与抛物线相交于,点从,点画横线交等分角线于,点将映射所得的赋给下次迭代的初值结束循环虫口模型程序取随机的初值从连续取到,步长为将赋给迭代变量先进行循环迭代以达到稳定的定常解ξ迭代次,而不作图再进行循环,看定常解ξ与的关系用定常解进行迭代画图,将着重对具体现象的数学建模和计算机模拟,以便观察到更具体的现象参考文献,,,,,吴彤非线性动力学混沌理论方法及其意义清华大学学报,王德金,郑永爱分数阶混沌系统的延迟同步动力学与控制学报,孙庆华,包芳勋从线性到非线性和混沌谈数学的发展历程西安电子科技大学学报社会科学版,陈向炜,傅景礼,罗绍凯,梅凤翔系统动力学研究进展商丘师范学院学报,江富泉,李后强分形混沌理论与系统辩证论哲学动态,侯威,封国林,董文杰基于复杂度分析映射和模型的研究,王亥,胡健栋混沌扩频序列电子学报,王杰智,陈增强,袁著祉个新的混沌系统及其性质研究物理学报,傅新楚,周焕文,许凯华分叉混沌符号动力学武汉武汉大学出版社,王东生,曹磊混沌分形及其应用合肥中国科学技术大学出版社致谢本论文是在周林华老师的精心指导下完成的在此,我要对我的导师周林华在毕业设计期间,对我的学习生活上无微不至的关怀和帮助表示最诚挚的感谢和最衷心的祝福周老师在繁忙的教学和科研工作中花费了大量的心血和宝贵的时间对我的论文进行指导,论文中每点成绩的取得都是与老师的谆谆教诲分不开的老师们严谨的科学态度和治学之道是我终身学习的榜样,并将激励我在今后的人生道路上不断努力,积极进取并且让我深深体会到,认真的做好件事,所获得的成就感是任何东西都无法取代的,周老师给我的不仅仅是学科与知识的教诲,更是对我人生态度的教诲,请允许我再次向周老师表示最衷心的谢意我要深深感谢我的父母和其他亲人们,正是因为他们在生活上无微不至的关怀和精神上极大的支持和鼓励,才使我顺利完成了四年的大学学习,充实而愉快地度过了人生的重要阶段感谢数学系的其他老师对我学业上的帮助和指导和他们同走过的日子是无比的快乐开心最后我要感谢所有关心和帮助过我的朋友们,谢谢你们,我永远爱你们,附录洛伦兹模型程序,模型变量时域响应模型相图模型平面相图虫口模型程序取为,间的随机数固定定值将赋给迭代变量为循化频率的关系曲线图滤波器低通原型电路安徽建筑工业学院毕业设计论文表最大平坦滤波器低通原型元器件值软件仿真原理图仿真设计指标通带,带内衰减小于,以上衰减大于,端口反射系数小于。基板参数基板厚度基板相对介电常数磁导率金属电导率封装高度金属层厚度安徽建筑工业学院毕业设计论文损耗角正切表面粗糙度微带低通滤波器的技术指标通带内的衰减带外衰减通带的输入电压驻波比通带内群时延寄生通带前两项是描述衰减特性的,是滤波器的主要技术指标,决定了滤波器的性能和种类高通低通带通带阻等。输入电常数厚度以及介质损耗角等参数稍有变化,就会影响滤波器的整体性能指标,因此在设计时应充分地把材料的这些影响因素考虑进去,使滤波器的设计更趋合理。安徽建筑工业学院毕业设计论文致谢在这次毕业设计中,老师给了我很大的帮助。本篇论文是在彭老师的悉心指导下完成的。遇上的各种问题在她的指导下都很好的解决了,她以严谨的学术态度广博的专业知识独到的见解给予我精心的指导和帮助,所以我要衷心感谢我的指导老师彭金花老师,在此向老师表示深深的谢意,我还要感谢我的同学在四年的大学学习期间,不仅在学习上给予了我无私的帮助,在生活上也给我留下了美好的回忆。在这次毕业设计中也给我很大的帮助。最后我特别要将诚挚的谢意献给我的家人,感谢他们多年来对我的关爱理解和支持。正是他们自始至终的支持和鼓励,我才能够顺利完成学业。安徽建筑工业学院毕业设计论文参考文献甘本拔,吴万春现代微波滤波器的结构与设计北京科学出版社,吴万春集成固体微波电路北京国防工业出版社,杨爱琴,李小平滤波器的发展与展望电子科技苟永明滤波器的发展及应用世界电子元器件吴万春,梁昌洪微波网络极其应用北京国防工业出版社,雷振亚射频微波电路导论西安西安电子科技人学出版社,顾其净,项家祯,袁孝康微波集成电路设计北京人民邮电出版社,林为干微波网络北京国防工业出版社,射频集成电路设计,北京电子工业出版社,瓦杨森,鲍贤杰译波导与带状线北京国防工业业出版社,孟庆鼎微波技术合肥合肥工业大学出版社,吴万春现代微波滤波器的结构和设计北京科学技术出版社,美等著,王子宇等译射频电路设计理论与应用北京电子工业出版社赫崇骏微波电路长沙国防科技大学出版社,刘学观微波技术基础与天线西安西安电子科技大学出版社,徐兴福射频电路设计与仿真实例北京电子工业出版社,压驻波比描述了滤波器的反射损耗的大小。群时延是指网络的相移随频率的变化率,定义为,群时延为常数时,信号通过网络才不会产生相位失真。寄生通带是由于分布参数传输线的周期性频率特性引起的,它是离设计通带定距离处又出现的通带,设计时要避免阻带内出现寄生通带。在进行设计时,主要是以滤波器的参数作为优化目标进行优化仿真。是传输参数,滤波器通带阻带的位置以及衰减起伏全都表现在随频率变化曲线的形状上。参数是输入输出端口的反射系数,由它可以换算出输入输出端的电压驻波比。如果反射系数过大,就会导致反射损耗增大,并且影响系统的前后级匹配,使系统性能下降。根据软件设计出滤波以入倍周期分岔区,由处发生第次倍周期分岔,由周期变为周期周期轨道满足,,由,两式可得,解此元四次方程可得个根,即有个不动点显然和是两个平凡解,应予以排除式消除以上两个平凡解以后得,解式得,,将此两解带入周期轨道的稳定性条件,可知在稳定区间两端取值和,其中后者对应由周期到周期分岔的临界点类似地分析下去,发现大于时,系统开始倍周期分岔,其周期为,直至个值,系统开始表现随机行为,即进入了混沌状态虫口模型混沌现象的计算机模拟这里,我采用对这个模型进行简单的数值模拟程序流程图如图所示图程序流程图程序运行结果以及分析由程序的运行结果可以看到虫口模型在由倍周期分岔进入混沌运动的过程如果取,,迭代的轨道如图所示开始模型对初始值敏感性模拟同初值对应不同参数同参数对应不同初值任意参数和数值输入参数和确认开始迭代绘图输出结束图周期轨道对应于周期轨道,此时,即种群趋于消灭如果取,,迭代后的轨道如图所示图虫口数趋于个稳定值此时趋于个稳定的值,即虫口数最终会稳定在个确定的数量如果取三个不同的初始值,,对应于同个参数其结果也趋于同个稳定的值如图所示,即虫口数最终趋于同个状态图虫口数趋于同个稳定值随着参数的继续增大,例如时系统状态就会进入周期轨道,系统出现两个值和的交替状态,如图所示,即虫口数在两种状态之间交替变化图周期轨道如果进步继续增加值,当,此时在四个值上依次跳动例如时,依次趋向于进入周期轨道,如图所示,虫口数在上面的四个值间周期变动图周期轨道继续增大参数的值,系统状态倍周期演化最终进入混沌轨道,如图所示图混沌轨道例如取,初值分别为和与只有很小的差别,但我们可以明显的看到,迭代后的两条轨道最终表现出显著的差异,如图所示图两条混沌轨道比较在牛顿力学中,只要初始条件和受力状态确定,以后的运动就确定了,如果初始条件的变化很小,那么随着系统的演化,轨道的改变也不会很大上面图中两条轨道显著的差异在牛顿力学中显得有点不可思议,但这也正是混沌现象的神奇之处造成这种初值敏感性的主要机制在于伸长和折叠伸长的特性就是把相邻点的距离拉开,最终导致相邻点指数分离折叠的特性就是把很远的点凑到起,使得序列最终保持有界,而且还会引起映射的不可逆这种伸长折叠过程不断地进行,从而导致了混沌计算机的发展实现了大量快速的数值计算,为非线性系统的研究提供了有力武器本文通过对虫口模型的计算机模拟,展现了其中的奇异规律,在教学中取得了良好的效果,可以为同行提供有益的参考和教学补充也会引起更多人的兴趣和研究,促进非线性科学的发展第五章总结本文主要要介绍了混沌理论的基本概念,并且通过计算机软件模拟了混沌理论中的洛伦兹模型和虫口模型混沌现象只能出