Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)

Для цитирования:

Семенов В. В., Вадивасова Т. Е., Шёлль Э., Захарова А. С. Управление когерентным резонансом с помощью запаздывающей обратной связи. Натурный эксперимент // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2015. Т. 15, вып. 3. С. 43-51. DOI: 10.18500/1817-3020-2015-15-3-43-51

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 156)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Физика
УДК: 
537.86/87:530.182
DOI: 
10.18500/1817-3020-2015-15-3-43-51

Управление когерентным резонансом с помощью запаздывающей обратной связи. Натурный эксперимент

Авторы: 
Семенов Владимир Викторович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Вадивасова Татьяна Евгеньевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Шёлль Экехард, Институт теоретической физики Технического университета г. Берлина
Захарова Анна Сергеевна, Институт теоретической физики Технического университета г. Берлина
Аннотация: 

В работе экспериментально показана возможность управления поведением динамических систем, находящихся в режиме когерентного резонанса с помощью запаздывающей обратной связи. Данный вопрос рассматривается на примере осциллятора Фитц-Хью – Нагумо, служащего классической моделью возбудимой системы, а также на примере генератора Ван дер Поля с жестким возбуждением, который также демонстрирует режим когерентного резонанса. В обоих случаях при вариации времени запаздывания запаздывающая обратная связь может как усиливать, так и подавлять эффект когерентного резонанса.

Ключевые слова: 
стохастический осциллятор
шум
генератор с жестким возбуждением
когерентный резонанс
запаздывающая обратная связь
стохастическая бифуркация
Список источников: 
  1. Hu G., Ditzinger T., Ning C. Z., Haken H. Stochastic resonance without external periodic force// Phys. Rev. Lett. 1993. Vol. 71. P. 807‒810.
  2. Pikovsky A., Kurths J. Coherence resonance in a noisedriven excitable system // Phys. Rev. Lett. 1997. Vol. 78. P. 775‒778.
  3. Lindner B., Schimansky-Geier L. Analytical approach to the stochastic FitzHugh-Nagumo system and coherence resonance // Phys. Rev. E. 1999. Vol. 60. P. 7270‒ 7276.
  4. Lindner B., Garcıa-Ojalvo J., Neiman A. B., Schimansky- Geier L. Effects of noise in excitable systems // Phys. Rep. 2004. Vol. 392. P. 321‒424.
  5. FitzHugh R. A. Impulses and physiological states in theoretical models of nerve membrane // Biophys. J. 1961. Vol. 1. P. 445‒466.
  6. Nagumo J. S., Arimoto S., Yoshizawa S. An active pulse transmission line simulating nerve axon // Proceedings of the Institute of Radio Engineers. 1962. Vol. 50. P. 2061–2071.
  7. Ushakov O. V., Wünsche H. J., Henneberger F., Khovanov I. A., Schimansky-Geier L., Zaks M. A. Coherence resonance near a Hopf bifurcation // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 95. 123903.
  8. Zakharova A., Vadivasova T., Anishchenko V., Koseska A., Kurths J. Stochastic bifurcations and coherencelike resonance in a self-sustained bistable noisy oscillator // Phys. Rev. E. 2010. Vol. 81. 011106.
  9. Feoktistov A. , Anishchenko V. Coherence resonance and synchronization of stochastic self-sustained oscillations in hard excitation oscillator // Rus. J. Nonlin. Dyn. 2012. Vol.8. P. 897‒911.
  10. Zakharova A., Feoktistov A., Vadivasova T., Schöll E. Coherence resonance and stochastic synchronization in a nonlinear circuit near a subcritical Hopf bifurcation // Eur. Phys. J. Spec. Top. 2013. Vol. 222. P. 2481‒2495.
  11. Sethia G. C., Kurths J., Sen A. Coherence resonance in an excitable system with time delay // Phys. Lett. A. 2007. Vol. 364. P. 227–230.
  12. Han S. K., Yim T. G., Postnov D. E., Sosnovtseva O. V. Interacting coherence resonance oscillators // Phys. Rev. Lett. 1999. Vol. 83. P. 1771‒1774.
  13. Neiman A., Schimansky-Geier L., Cornell-Bel A., Moss F. Noise-enhanced phase synchronization in excitable media // Phys. Rev. Lett. 1999. Vol. 83. P. 4896–4899.
  14. Hu B., Zhou Ch. Phase synchronization in coupled nonidentical excitable systems and array-enhanced coherence resonance // Phys. Rev. E. 2000. Vol. 61 (2). P. 1001‒1004.
  15. Astakhov S., Feoktistov A., Anishchenko V., Kurths J. Synchronization of multi-frequency noise-induced oscillations // Chaos. 2011. Vol. 21. 047513.
  16. Aust R., Hövel P., Hizanidis J., Schöll E. Delay control of coherence resonance in type-I excitable dynamics // Eur. Phys. J. ST. 2010. Vol. 187. P. 77‒85.
  17. Janson N. B., Balanov A. G., Schöll E. Delayed feedback as a means of control of noise-induced motion // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93 010601.
  18. Prager T., Lerch H.-Ph., Schimansky-Geier L., Schöll E. Increase of coherence in excitable systems by delayed feedback // J. Phys. A : Math. Theor. 2007. Vol. 40. P. 11045–11055.
  19. Brandstetter S., Dahlem M. A., Schöll E. Interplay of time-delayed feedback control and temporally correlated noise in excitable systems // Philosophical Transactions of the Royal Society A : Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 2010. Vol. 368. P. 391‒421.
  20. Geffert P. M., Zakharova A., Vüllings A., Just W., Schöll E. Modulating coherence resonance in nonexcitable systems by time-delayed feedback // Eur. Phys. J. B. 2014. Vol. 87. P. 291‒304.
  21. Escalera Santos G. J., Escalona J., Parmananda P. Regulating noise-induced spiking using feedback // Phys. Rev. E. 2006. Vol. 73. P. 042102.
  22. Semenov V., Feoktistov A., Vadivasova T., Schöoll E., Zakharova A. Time-delayed feedback control of co herence resonance near subcritical Hopf bifurcation : Theory versus experiment // Chaos. 2015. Vol.25. P. 033111.
  23. FitzHugh R. Impulses and physiological states in theoretical models of nerve membrane // Biophysical J. 1961. Vol. 1 (6). P. 445–466.
  24. Nagumo J. S., Arimoto S., Yoshizawa S. An active pulse transmission line simulating nerve axon // Proceedings of the Institute of Radio Engineers. 1962. Vol. 50. P. 2061–2071.
Краткое содержание:
скачать
(загрузок: 267)
  • 1425 просмотров