实验6.1Lorenz问题与混沌)

问题提出:考虑著名的Lorenz方程

         

其中s,r,b为变化区域有一定限制的实参数。该方程形式简单,表面上看并无惊人之处,但由该方程提示出的许多现象,促使“混沌”成为数学研究的崭新领域,在实际应用中也产生了巨大的影响。

实验内容:先取定初值y0=(0,0,0),参数s=10,r=28,b=8/3,MATLAB的数值求常微分方程函数ods45编程对(8.1)进行求解

实验要求

1)对目前取定的参数值s,rb,选取不同的初值y0进行运算,观察计算的结果有什么特点?解的曲线是否有界?解的曲线是不是周期的或趋于某个固定点?

2)在问题允许的范围内适当改变其中的参数值s,r,b,再选取不同的初始值y0进行运算,观察并记录计算的结果有什么特点?是否发现什么不同的现象?

思考题:考虑如下常微分方程

         

先固定其中参数:r=0.9,b=3,a=1,k0=0,m=1,初始值为原点,t的范围为0-500

分别取不同的k1,11.522.533.5等,绘图观察相位图(x,x')的变化情况,能找到其中的规律吗?

试试改变其它参数呢?

 

相关MATLAB函数提示:

[t,y]=ode45(odefun,tspan,y0)  odefun表示f(t,y)的函数句柄,t是标量,y是标量或向量;tspan是二维向量[t0,tf],表示自变量初值t0和终值tfy0表示初值向量,若无输出参数,则作出图形