جاذب متعدد التمرير

جاذب تشين مزدوج اللف من محاكاة

في رياضيات الأنظمة الديناميكية ، يُعدّ جاذب اللفائف المزدوجة (المعروف أحيانًا بجاذب تشوا ) جاذبًا غريبًا يُرصد من دائرة إلكترونية فوضوية فيزيائية (عادةً دائرة تشوا ) تحتوي على مقاوم غير خطي واحد (انظر ثنائي تشوا ). غالبًا ما يُوصف نظام اللفائف المزدوجة بنظام من ثلاث معادلات تفاضلية عادية غير خطية ومعادلة خطية متقطعة ثلاثية الأجزاء (انظر معادلات تشوا ). هذا يجعل محاكاة النظام عدديًا سهلة، كما يسهل تجسيده فيزيائيًا نظرًا لتصميم دوائر تشوا البسيط.

باستخدام دارة تشوا، يُعرض هذا الشكل على راسم الإشارة باستخدام إشارات الخرج X وY وZ للدارة. يُعرف هذا الجاذب الفوضوي باسم اللفافة المزدوجة نظرًا لشكلها في الفضاء ثلاثي الأبعاد، والذي يشبه حلقتين تشبهان زحل متصلتين بخطوط حلزونية.

رُصد الجاذب لأول مرة في عمليات المحاكاة، ثم تحقق فعليًا بعد أن اخترع ليون تشوا الدائرة الفوضوية المستقلة التي عُرفت باسم دائرة تشوا. [ 1 ] وقد ثبت بدقة أن جاذب اللفة المزدوجة من دائرة تشوا فوضوي [ 2 ] من خلال عدد من خرائط عودة بوانكاريه للجاذب، والتي تم اشتقاقها صراحةً عن طريق تركيب المتجهات الذاتية لفضاء الحالة ثلاثي الأبعاد. [ 3 ]

أظهر التحليل العددي لجاذب اللفة المزدوجة أن بنيته الهندسية تتكون من عدد لا نهائي من الطبقات الشبيهة بالكسور الهندسية. ويبدو كل مقطع عرضي كسريًا على جميع المقاييس. [ 4 ] وقد أُبلغ مؤخرًا عن اكتشاف جاذبات خفية داخل اللفة المزدوجة. [ 5 ]

في عام 1999، اقترح غوانرونغ تشن (陈关荣) وأويتا جاذبًا فوضويًا مزدوج اللفائف آخر، يُطلق عليه نظام تشن أو جاذب تشن. [ 6 ] [ 7 ]

جاذب تشين

يُعرَّف نظام تشين على النحو التالي [ 7 ]

دx(ت)دت=أ(y(ت)-x(ت)){\displaystyle {\frac {dx(t)}{dt}}=a(y(t)-x(t))}

دy(ت)دت=(ج-أ)x(ت)-x(ت)z(ت)+جy(ت){\displaystyle {\frac {dy(t)}{dt}}=(ca)x(t)-x(t)z(t)+cy(t)}

دz(ت)دت=x(ت)y(ت)-بz(ت){\displaystyle {\frac {dz(t)}{dt}}=x(t)y(t)-bz(t)}

يمكن الحصول على مخططات جاذب تشين باستخدام طريقة رونج-كوتا : [ 8 ]

المعاملات: أ = 40، ج = 28، ب = 3

الشروط الابتدائية: x(0) = -0.1، y(0) = 0.5، z(0) = -0.6

عوامل جذب أخرى

تشمل جاذبات اللفائف المتعددة، والتي تسمى أيضًا جاذبات اللفائف المتعددة، جاذب لو تشين، وجاذب تشين الفوضوي المعدل، وجاذب بي دبليو إل دافينغ، وجاذب رابينوفيتش فابريكانت ، وجاذب تشوا الفوضوي المعدل، أي وجود لفائف متعددة في جاذب واحد. [ 9 ]

جاذب لو تشين

جاذب لو تشين

تم اقتراح نظام Chen الموسع مع التمرير المتعدد بواسطة Jinhu Lu (吕金虎) و Guanrong Chen [ 9 ]

نظام المعادلات لو تشين

دx(ت)دت=أ(y(ت)-x(ت)){\displaystyle {\frac {dx(t)}{dt}}=a(y(t)-x(t))}

دy(ت)دت=x(ت)-x(ت)z(ت)+جy(ت)+u{\displaystyle {\frac {dy(t)}{dt}}=x(t)-x(t)z(t)+cy(t)+u}

دz(ت)دت=x(ت)y(ت)-بz(ت){\displaystyle {\frac {dz(t)}{dt}}=x(t)y(t)-bz(t)}

المعاملات: أ = 36، ج = 20، ب = 3، ع = -15.15

الشروط الابتدائية: x(0) = 0.1، y(0) = 0.3، z(0) = -0.6

جاذب لو تشين المعدل

تم تعديل جاذب لو تشين

معادلات النظام: [ 9 ]

دx(ت)دت=أ(y(ت)-x(ت))،{\displaystyle {\frac {dx(t)}{dt}}=a(y(t)-x(t)),}

دy(ت)دت=(ج-أ)x(ت)-x(ت)و+جy(ت)،{\displaystyle {\frac {dy(t)}{dt}}=(ca)x(t)-x(t)f+cy(t),}

دz(ت)دت=x(ت)y(ت)-بz(ت){\displaystyle {\frac {dz(t)}{dt}}=x(t)y(t)-bz(t)}

في أي

و=د0z(ت)+د1z(ت-τ)-د2الخطيئة(z(ت-τ)){\displaystyle f=d0z(t)+d1z(t-\tau )-d2\sin(z(t-\tau ))}

params  := a = 35, c = 28, b = 3, d0 = 1, d1 = 1, d2 = -20..20, tau = 0.2

initv  := x(0) = 1, y(0) = 1, z(0) = 14

جاذب تشوا الفوضوي المعدل

جاذب تشوا

في عام 2001، اقترح تانغ وآخرون نظام تشوا الفوضوي المعدل [ 10 ]

دx(ت)دت=α(y(ت)-ح){\displaystyle {\frac {dx(t)}{dt}}=\alpha (y(t)-h)}

دy(ت)دت=x(ت)-y(ت)+z(ت){\displaystyle {\frac {dy(t)}{dt}}=x(t)-y(t)+z(t)}

دz(ت)دت=-βy(ت){\displaystyle {\frac {dz(t)}{dt}}=-\beta y(t)}

في أي

ح:=-بالخطيئة(πx(ت)2أ+د){\displaystyle h:=-b\sin \left({\frac {\pi x(t)}{2a}}+d\right)}

المعاملات  := ألفا = 10.82، بيتا = 14.286، أ = 1.3، ب = 0.11، ج = 7، د = 0

initv  := x(0) = 1, y(0) = 1, z(0) = 0

جاذب فوضوي من نوع PWL Duffing

جاذب دافينج PWL

قام عزيز العلوي بدراسة معادلة PWL Duffing في عام 2000: [ 11 ]

نظام PWL Duffing:

دx(ت)دت=y(ت){\displaystyle {\frac {dx(t)}{dt}}=y(t)}

دy(ت)دت=-م1x(ت)-(1/2(م0-م1))(|x(ت)+1|-|x(ت)-1|)-هـy(ت)+γكوس(ωت){\displaystyle {\frac {dy(t)}{dt}}=-m_{1}x(t)-(1/2(m_{0}-m_{1}))(|x(t)+1|-|x(t)-1|)-ey(t)+\gamma \cos(\omega t)}

params  := e = .25, gamma = .14+(1/20)i, m0 = -0.845e-1, m1 = .66, omega = 1; c  := (.14+(1/20)i),i=-25...25;

initv  := x(0) = 0, y(0) = 0;

نظام لورنز الفوضوي المعدل

تم تعديل نظام لورنز

اقترح ميراندا وستون نظام لورنز المعدل: [ 12 ]

دx(ت)دت=1/3*(-(أ+1)x(ت)+أ-ج+z(ت)y(ت))+((1-أ)(x(ت)2-y(ت)2)+(2(أ+ج-z(ت)))x(ت)y(ت)){\displaystyle {\frac {dx(t)}{dt}}=1/3*(-(a+1)x(t)+a-c+z(t)y(t))+((1-a)(x(t)^{2}-y(t)^{2})+(2(a+cz(t)))x(t)y(t))}13x(ت)2+y(ت)2{\displaystyle {\frac {1}{3{\sqrt {x(t)^{2}+y(t)^{2}}}}}}

دy(ت)دت=1/3((ج-أ-z(ت))x(ت)-(أ+1)y(ت))+((2(أ-1))x(ت)y(ت)+(أ+ج-z(ت))(x(ت)2-y(ت)2)){\displaystyle {\frac {dy(t)}{dt}}=1/3((caz(t))x(t)-(a+1)y(t))+((2(a-1))x(t)y(t)+(a+cz(t))(x(t)^{2}-y(t)^{2}))}13x(ت)2+y(ت)2{\displaystyle {\frac {1}{3{\sqrt {x(t)^{2}+y(t)^{2}}}}}}

دz(ت)دت=1/2(3x(ت)2y(ت)-y(ت)3)-بz(ت){\displaystyle {\frac {dz(t)}{dt}}=1/2(3x(t)^{2}y(t)-y(t)^{3})-bz(t)}

المعلمات: أ = 10، ب = 8/3، ج = 137/5؛

الشروط الابتدائية: x(0) = -8، y(0) = 4، z(0) = 10

مراجع

  1. ماتسوموتو، تاكاشي (ديسمبر 1984). "جاذب فوضوي من دارة تشوا" (ملف PDF) . معاملات IEEE في الدوائر والأنظمة . CAS-31 (12). IEEE : 1055-1058 . doi : 10.1109/TCS.1984.1085459 .
  2. تشوا، ليون؛ موتوماسا كومورو؛ تاكاشي ماتسوموتو (نوفمبر 1986). "عائلة التمرير المزدوج" (ملف PDF) . معاملات IEEE في الدوائر والأنظمة . CAS-33 (11).
  3. تشوا، ليون (2007). "دوائر تشوا" . موسوعة سكولاربيديا . 2 (10): 1488. رمز Bibcode : 2007SchpJ...2.1488C . doi : 10.4249/scholarpedia.1488 .
  4. تشوا، ليون (2007). "الهندسة الكسورية لجاذب اللفائف المزدوجة" . سكولاربيديا . 2 (10): 1488. Bibcode : 2007SchpJ...2.1488C . doi : 10.4249/scholarpedia.1488 .
  5. ليونوف، ج. أ.؛ فاجايتسيف، ف. إ.؛ كوزنيتسوف، ن. ف. (2011). "تحديد مواقع جاذبات تشوا الخفية" (ملف PDF) . رسائل الفيزياء أ . 375 (23): 2230-2233 . رمز Bibcode : 2011PhLA..375.2230L . doi : 10.1016/j.physleta.2011.04.037 .
  6. تشين جي، أويتا تي. جاذب فوضوي آخر. مجلة التشعب والفوضى، 1999 9:1465.
  7. 1 2 تشين، غوانرونغ؛ أويتا، تيتسوشي (يوليو 1999). "جاذب فوضوي آخر" . المجلة الدولية للتفرع والفوضى . 9 (7): 1465-1466 . Bibcode : 1999IJBC....9.1465C . doi : 10.1142/s0218127499001024 . ISSN 0218-1274 . 
  8. 阎振亚著《复杂非线性波的构造性理论及其应用》第17页 SCIENCEP 2007年
  9. 1 2 3 تشين، غوانرونغ؛ جينهو لو (2006). "توليد جاذبات فوضوية متعددة اللفائف: النظريات والأساليب والتطبيقات" (ملف PDF) . المجلة الدولية للتفرع والفوضى . 16 (4): 775-858 . Bibcode : 2006IJBC...16..775L . doi : 10.1142/s0218127406015179 . تاريخ الاسترجاع : 16 فبراير 2012 .
  10. تشين، غوانرونغ؛ جينهو لو (2006). "توليد جاذبات فوضوية متعددة اللفائف: النظريات والأساليب والتطبيقات" (ملف PDF) . المجلة الدولية للتفرع والفوضى . 16 (4): 793-794 . Bibcode : 2006IJBC...16..775L . CiteSeerX 10.1.1.927.4478 . doi : 10.1142/s0218127406015179 . تاريخ الاسترجاع : 16 فبراير 2012 . 
  11. ج. لو، ج. تشين، ص 837
  12. ج. ليو وج. تشين، صفحة 834