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自然科学奖

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耦合非线性振子系统的优化减振控制机理研究
发布时间:[2021-03-02] 作者:[] 来源:[新闻中心] 访问:[]


主要完成单位:江西理工大学,华南师范大学,华中科技大学,北京邮电大学,北京师范大学

主要完成人:刘维清,邹为,占萌,肖井华,吴晔

成果简介:

强烈振动严重危害人们的生产生活,耦合振子系统的振荡死亡动力学特性对理解系统的减振至关重要。项目创新性地研究了耦合非对称性、信号处理时间、频率空间分布、时延的不均匀性等因素下,耦合振子系统的优化减振控制机理,取得多项原创性成果。

1.首次研究了频率的空间分布对耦合系统实现振荡死亡的影响,确定了耦合振子中最容易实现振荡死亡的频率空间分布及其内在机制。被国家杰青中科大侯中怀教授等人评价为“振荡死亡的研究已拓展到复杂网络中并备受关注,包括研究频率空间排列对振荡死亡的影响”。

2.通过构建合适的耦合方式,首次观察到无时延扩散耦合全同振子的振荡死亡现象,并确定了其产生条件和内在机理。被德国物理学会奖章获得者柏林工业大学E Schöll教授在物理学顶级期刊Phys. Rev. Lett.(IF9.2)引用评价为“除了常见的机制外,他们发现通过交叉变量耦合方式也可以实现振荡死亡”。

3.首次发现在信号传输时延的基础上,通过控制系统的信号处理时间可有效地激活处于振荡死亡的耦合振子,并消除振荡死亡。成果发表在物理学顶级期刊Phys. Rev. Lett.(IF9.22),被美国物理学会会士A. E. Motter教授等人评价为“虽然人们大部分只关注传输时延,但传输和处理时延对耦合振子的振荡死亡均具有重要作用”。

4.首次在耦合振子系统中引入非对称耦合作用,揭示了非对称耦合作用对耦合系统振荡死亡动力学的影响规律和内在机理。相关两代表作均被印度科学院院长R. Ramaswamy教授在物理学顶级期刊Phys. Reports(IF20)多处引用评价为“首次研究了一个系统中存在时间延迟而另一个系统为直接相互作用,或不同方向具有不同的时间延迟,或单向时间延迟系统的振荡死亡现象。

本项目在耦合振子系统的振荡死亡优化控制方面获得重要创新成果,发表SCI收录论文60篇,包括Phys.Rev. Lett. (IF9.2), Nature Comm.(IF11.8)等影响因子>2的45篇,被SCI引用总计742次(SCI他引486次);6篇代表论文被Phys. Report (IF20),Phys. Rev. Lett.(IF9.2)等期刊SCI引用181次(SCI他引100次)。获3项国家自然科学基金,江西省青年科学家培养对象等项目资助。

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