【matlab混沌理论】1.6.Lorenz吸引子的实际相图

        Lorenz混沌轨道和非混沌轨道在相空间中占据不同的吸引区域，动态生成图（代码见下）。要判断一个轨迹是否为Lorenz混沌轨道。通过计算主成分分析，按特征值大小排序，从而判断出混沌性。

input:

% Lorenz混沌轨道和非混沌轨道在相空间中占据不同的吸引区域,动态生成图% 定义参数和初始值范围
sigma = 10;
beta = 8/3;
rho1 = 15;
rho2 = 28;
rho3 = 50;
x_init = {-5:0.5:5, -5:0.5:5, -5:0.5:5};
n = 10000;
t_start = 0;
t_end = 100;
dt = 0.01;
tspan = linspace(t_start, t_end, n);
options = odeset('RelTol', 1e-06, 'AbsTol', [1e-06 1e-06 1e-06], 'OutputFcn', @odeplot);% 定义Lorenz微分方程
f = @(t, X, rho) [sigma*(X(2)-X(1)); X(1)*(rho-X(3))-X(2); X(1)*X(2)-beta*X(3)];% 绘制立体图
figure('color', 'white'); hold on;
for i = 1:numel(x_init{1})for j = 1:numel(x_init{2})for k = 1:numel(x_init{3})% 计算轨迹[t, xyz] = ode45(@(t, X) f(t, X, rho1), tspan, [x_init{1}(i); x_init{2}(j); x_init{3}(k)], options);color = [0.35 0.72 0.53];% 判断是否为Lorenz混沌轨道if isLorenzChaos(xyz)color = [0.94 0.53 0.47];endplot3(xyz(:, 1), xyz(:, 2), xyz(:, 3), 'color', color,'LineWidth',0.5);[t, xyz] = ode45(@(t, X) f(t, X, rho2), tspan, [x_init{1}(i); x_init{2}(j); x_init{3}(k)], options);color = [0.35 0.72 0.53];if isLorenzChaos(xyz)color = [0.94 0.53 0.47];endplot3(xyz(:, 1), xyz(:, 2), xyz(:, 3), 'color', color,'LineWidth',0.5);[t, xyz] = ode45(@(t, X) f(t, X, rho3), tspan, [x_init{1}(i); x_init{2}(j); x_init{3}(k)], options);color = [0.35 0.72 0.53];if isLorenzChaos(xyz)color = [0.94 0.53 0.47];endplot3(xyz(:, 1), xyz(:, 2), xyz(:, 3), 'color', color,'LineWidth',0.5);endend
end% 设置图形属性
title('Lorenz Chaotic and Non-Chaotic Trajectories in Phase Space', 'fontsize', 16, 'fontweight', 'bold');
xlabel('x', 'fontsize', 14);
ylabel('y', 'fontsize', 14);
zlabel('z', 'fontsize', 14);
grid on;
legend('Non-Chaotic, \rho=15', 'Chaotic, \rho=15', 'Non-Chaotic, \rho=28', 'Chaotic, \rho=28', 'Non-Chaotic, \rho=50', 'Chaotic, \rho=50');
view([20 30]);% 判断一个轨迹是否为Lorenz混沌轨道
function isChaos = isLorenzChaos(xyz)[~,~,lam] = pca(xyz); % 计算主成分分析[~, idx] = sort(lam); % 按特征值大小排序isChaos = idx(1) ~= 3 || idx(2) ~= 2; % 判断混沌性
end

output:

本文来自互联网用户投稿，文章观点仅代表作者本人，不代表本站立场，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处。 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请点击【内容举报】进行投诉反馈！