본 논문에서는 MEMS에서 비선형적인 특성을 확인하기 위하여 Duffing 방정식을 가지는 MEMS 시스템을 제안하고 여기에 다른 종류의 비선형 항을 삽입하였을 때의 비선형 현상을 분석하였다. 검증 방법으로 파라미터 변화에 의한 카오스 운동이 있음을 시계열 데이터, 위상 공간, 전력 스펙트럼을 통하여 확인하였다.
Van der Pol 발진기는 비선형 제동 현상을 가진 비보존 발진기로서 높은 진폭에서의 에너지는 소산적이며 (dissipative)이고 낮은 진폭들에서는 생성되는 구조를 가진다. 본 논문에서는 Van Der Pol 발진기 모델에서 다른 거동을 확인하기 위하여 주기적 외력을 인가하고 여기에서 파라미터 변화에 따라 어떻게 리미트 사이클이 변화하는지에 대한 패턴을 확인하고자 한다.
dead beat 제어법칙을 적용한 적응기구에 존재하는 혼돈신호가 일정한 규칙성과 질서를 갖는다는 특성을 이용하여 낮은 상관관계를 갖는 동적 관계식을 도입하여 반복 추종함으로서 추종오차를 줄이고 제어성능을 향상시킬 수 있었다. 또한 이러한 적응제어를 적용한 경우에도 혼돈현상을 보이는 것을 1) Time series 2) Fourier spectrum 3) Phase portrait 4) Lyapunov exponent 등의 방법을 통하여 증명하고 그 특징을 규명해 보였다.
Since it is difficult to analytically express the Melnikov function when a dynamic system possesses multiple saddle fixed points with homoclinic and/or heteroclinic orbits, this paper investigates a vehicle model with nonlinear suspension spring and hysteretic damping element, which exhibits multiple heteroclinic orbits in the unperturbed system. First, an algorithm for Melnikov integrals is developed based on the Melnikov method. And then the amplitude threshold of road excitation at the onset of chaos is determined. By numerical simulation, the existence of chaos in the present system is verified via time history curves, phase portrait plots and $Poincar{\acute{e}}$ maps. Finally, in order to further identify the chaotic motion of the nonlinear system, the maximal Lyapunov exponent is also adopted. The results indicate that the numerical method of estimating chaotic threshold is an effective one to complicated vehicle systems.
Mareel and Bitmead proved the presence of chaotic signal in random noise by applying dead beat control theory to adaptive mechanism. In this paper robust adaptive theory is proposed. With the property of chaotic signal that has order and law, the proposed theory can enhance the control Performance by applying the recursive algorithm that uses dynamic relation which have small correlation. The performance of proposed algorithm is demonstrated with the computer simulation of position control of electric motor. In this simulation, the adaptive low is adopted to control electric motor and the Presence of chaotic signal in feedback signal is proved by using several method such as time series, fourier spectrum phase portrait method.
Noise is a fundamental factor to increased validity and regularity of spike propagation and neuronal firing in the nervous system. In this paper, we examine the stochastic version of the Izhikevich-FitzHugh neuron dynamical model. This approach is based on techniques presented by Luo and Guo, which provide a general framework for the bifurcation and stability analysis of two dimensional stochastic dynamical system as an Itô averaging diffusion system. By using largest lyapunov exponent, local and global stability of the stochastic system at the equilibrium point are investigated. We focus on the two kinds of stochastic bifurcations: the P-bifurcation and the D-bifurcations. By use of polar coordinate, Taylor expansion and stochastic averaging method, it is shown that there exists choices of diffusion and drift parameters such that these bifurcations occurs. Finally, numerical simulations in various viewpoints, including phase portrait, evolution in time and probability density, are presented to show the effects of the diffusion and drift coefficients that illustrate our theoretical results.
사람의 마음은 의식 세계와 무의식 세계로 나누어진다. 우리 눈에 보이는 행동은 의식적인 세계의 표출이지만 무의식 세계가 의식 세계보다 더 많은 영역을 차지하는 것으로 뇌 과학자들은 전하고 있다. 본 논문에서는 기본적인 로미오와 줄리엣의 사랑모델에서 의식 세계와 무의식 세계로 나누고 이를 복소수 형태로 표시한 후 이에 대한 거동을 시계열과 위상 공간으로 나타내고, 이들 거동 특성에서 비선형 특성이 존재하는지를 확인한다.
This paper presents a real time algorithm for monitoring of the arrythmia of ECG signal. A real time monitoring, following by detecting a QRS complex, is the most important. Using 2-dimensional time-delay coordinates which are reconstructed by the phase portrait plotting special trajectory, we detect QRS complexes. In this study, arrythmias are detected by matching the past standard template with tile present pattern when changing abruptly In order to matching with each other, we propose modified chain coding algorithm which applies vetor table consisting of eight orthonormal code(=binary code) to the phase portraits. This algorithm using logical function increases the weight if exceeding to the threshold determinded by correlation value and the distance from a straight line(y=x). Evaluating the performance of the proposed algorithm, we use standard MIT/BIH database. The results are fellowing, 1) Improve the speed of matching template than that of cross-correlation ever has been used. 2) Because the proposed algorithm is robust to varing fiducial point, it is possible to monitor the ECG signal with irregular RR interval. 3) In spite of baseline wandering owing to the low frequency noise, monitoring performance is not reduced.
Flexible circular cantilever beams when excited externally introduce a lot of dynamic characteristics. The non-linear elements that these flexible beams develop include non-linearity due to inertia terms, spring, and damping. They show different characteristics of motion from each other. In the modes of lower order, the non-linearity due to spring is prevalent, while the non-linearity due to inertia Is prevalent in the modes of higher order. To analyze these effects the non-linear phenomena are analyzed experimentally. When the response characteristics of non-linear vibration are analyzed using autospectrum, it is possible to analyze the subharmonic and superharmonic mot ion by comparison. The phase change is analyzed using the method of phase portrait and the non-linear characteristics of response characteristics that are developed in flexible structures can be predicted and applied to the stage of design.
1Hz에서 20Hz까지의 단속 주파수를 지닌 청각자극을 가해 얻은 EEG 신호에서 자극에 따른 신호의 정성적이고 정량적인 특성을 카오스 분석방법을 통해 밝혔다. 먼저, 뇌전위 신호에 전반적으로 나타나는 일반적인 카오스 특징(fractal mechanism, I/f frequency spectrum, positive Lyapunov exponent 등등)을 확인하였다. 유발전위에 대해서는 자극의 주파수에 따른 주기배증을 경유한 카오스로 가는 길(route to chaos)과 2차원 pseudo-Phase portrait의 뿌앙까레 단면에서의 기하학적 모양(topological property)의 변화를 관찰하였고, 자발전위가 포함된 유발전위에 대해서는 적절한 bases를 지닌 3차원 phase space에서 기이한 끌개(chaotic attractor)가, 유발전위의 정보를 지닌채 보여졌다. 끝으로 자극 주파수(단속 주파수)변화와 측정이 이루어진 머리표면에서의 공간적 위치에 따른 Lyapunov exponent값 변화를 의미있게 해석하였다. 이 결과는 무질서하게 보이는 뇌전위신호에서 주어진 청각자극에 대한 정보를 얻는 새로운 방법을 제시하게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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