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专利号: 2021110917182
申请人: 江西理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种理论预测耦合非全同振子系统中同步包络的参数的方法,其特征在于:在式(1)中所示的两个耦合非全同金兹堡‑朗道振子中,通过确定非锁相参数区间,保证耦合振子系统处于包络同步态,利用极坐标变换和包络同步流行,求解出相位差的理论表达式,同时将耦合振子系统的幅度变量的演化方程变换成伯努利方程,通过求解该方程可以得到耦合振子系统的幅度演化方程表达式,从而理论上确定同步包络的振幅、频率、均值等参量。

2.如权利1要求所述的一种理论预测耦合非全同振子系统中同步包络的参数的方法,其特征在于通过以下步骤实现:

(S1)、在扩散耦合金兹堡‑朗道振子系统如式(1)中,状态变量Zi=xi+jyi,j为纯虚数,ω1,2是振子的固有频率,使耦合振子之间存在参数失配Δω=ω2‑ω1,∈是耦合强度,参数a决定单个振子的振幅,利用四阶龙格库塔法求解方程(1),并计算两个振子的相位差Δθ(t)=θ2(t)‑θ1(t),若limt→∞|Δθ(t)|≤2π,则系统处于相同步,若limt→∞|Δθ(t)|≥2π则系统处于非锁相区,由此确定耦合系统在参数区Δω~ε的非锁相参数区为∈<a,∈<0.5Δω,

(S2)对(S1)中的耦合系统式(1),选取处于非锁相区的参数,此时耦合振子系统处于包络同步态,令 将(1)式转化为极坐标形式,令耦合振子系统的同步包络的流行ρ2(t)=ρ1(t)=ρ(t),则同步流行的动力学方程可写成

其中,Δθ(t)=θ1(t)‑θ2(t)的演化方程为,(S3) 、对 (S2)中的 (3) 式求解同步包络的 均值 当∈=0时 ,令可得同步包络的均值为:

(S4)、对(S2)中的相位差Δθ(t)的演化方程(4)进行求解得此相位差的正弦函数的周期

‑2

(S5)、对(S2)中的同步包络流行方程(3)式进行求解,作变换代换,令U(t)=ρ (t),则有

‑0.5

ρ(t)=U(t) ,     (7)则(3)式可以写成伯努利方程形式:(S6)、对(S5)中的伯努利方程(8)式求解得通解为其中常数C可由初始条件t=0时包络的值确定 为包络的平均值;

(S7)、将(S4)中的(6)式代入(S6)中的(9)式,并通过数值计算得到U(t)的值,再由(S5)中的(7)式,可以得到同步包络ρ(t)随时间的变化关系;

(S8)、特别地,当Δω>>2∈时,(S4)中的(6)式可以近似地写成Δθ≈Δωt,此时(9)式中的U(t)可以写成,

同步包络近似为正弦形式,即:

同步包络的振荡角频率约为Δω,其局域最大值和最小值分别为:可以求出正弦模式的同步包络的振幅为,S(9)、当不满足条件Δω>>2∈时,同步包络可以通过对式(9)进行数值方法求积分结果得到非正弦波包络波形,求出同步包络的局域最大值Amax和局域最小值Amin,从而确定同步包络的振幅 参数。