義守大學電機系

授課教師:陳慶瀚

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13. 非線性動態系統模擬

 

動態系統方程式

    Xt+1= f (Xt)

X : 系統狀態

t : 離散時間

f : 函式

系統動態模擬:迭代

Xt+1= rXt

迭代結果:

X0 : 系統初始狀態
X1 =rX0
X2 =rX1=r2X0
X3 =rX2=r2X1=r3X0
…………

1.模擬以下線性系統

   Xt+1= 0.9Xt

設初始條件X0= 100

再將系統改為

   Xt+1= 1.1Xt

重新模擬。

如果系統改為

   Xt+1= 1.0Xt

 

   Xt+1= -1.0Xt

觀察系統行為。

2. 模擬非線性系統

    Xt+1= rXt (1-Xt)

請模擬

r=0.15及X0=0.1

r=2.95及X0=0.7

兩種動態系統行為

 

3. 模擬非線性系統的混沌現象

使用第2題的非線性方程式

系統初始狀態X0設定為0.2

變化r, 分別令 r=3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.0讓系統迭代50次,分別畫出其曲線如

r=3.0

r=3.3

r=3.6

r=3.9

r=4.0