分岔图绘制不同方法的总结、比较（转）

缱绻

经过近期的研究发现，目前对于系统单参数分岔图的计算共有以下的几种方法：1）最大值法     即对系统微分方程（组）进行求解，对求解的结果用getmax函数进行取点，并绘图。2）Poincare截面法    对系统参数的每一次取值，绘制其Poincare截面，进而得到其分岔图。    这种方法需要注意的是，自治系统的Poincare截面是选取一超平面，平面上点的分布即构成一Poincare截面，非自治系统的Poincare截面则是根据系统激励的频率进行取点并绘图。本帖将以Lorenz系统为例，对这两种方法进行比较首先对第二种方法进行阐述。编程如下（matlab）Lorenz系统：function dy = Lorenz(t,y)
% Lorenz系统
% 系统微分方程：
%        dx/dt = -a(x-y)
%        dy/dt = x(r-z)-y
%        dz/dt = xy-bz
%    a=y(4)
%    r=y(5)
%    b=y(6)
dy=zeros(6,1);
dy(1)=-y(4)*(y(1)-y(2));
dy(2)=y(1)*(y(5)-y(3))-y(2);
dy(3)=y(1)*y(2)-y(6)*y(3);
dy(4)=0;
dy(5)=0;
dy(6)=0;随r的分岔图求解程序：——按照x=y平面取截面function Lorenz_bifur_r
Z=[];
for r=linspace(1,500,1000);
    % 舍弃前面迭带的结果，用后面的结果画图
    [T,Y]=ode45('Lorenz',[0,1],[1;1;1;16;r;4]);  
    [T,Y]=ode45('Lorenz',[0,50],Y(length(Y),:));
    Y(:,1)=Y(:,2)-Y(:,1);
    % 对计算结果进行判断，如果点满足x=y，则取点
    for k=2:length(Y)
        f=k-1;
        if Y(k,1)<0   
            if Y(f,1)>0
                y=Y(k,2)-Y(k,1)*(Y(f,2)-Y(k,2))/(Y(f,1)-Y(k,1));
                Z=[Z r+abs(y)*i];
            end  
        else     
            if Y(f,1)<0  
                y=Y(k,2)-Y(k,1)*(Y(f,2)-Y(k,2))/(Y(f,1)-Y(k,1));   
                Z=[Z r+abs(y)*i];   
            end  
        end
    end
end
plot(Z,'.','markersize',1)
title('Lorenz映射分岔图')
xlabel('r'),ylabel('|y| where x=y')结果如图1所示。getmax法——取最大值法function [Xmax] = getmax(y)
a=length(y);
j=1;
for i=(a-1)/2:a
    b=(y(i,1)-y(i-2,1))/2;
    c=(y(i,1)+y(i-2,1))/2-y(i-1,1);
    if y(i-2,1)<=y(i-1,1)&y(i-1,1)>=y(i,1)&c==0
        Xmax(j)=y(i-1,1);
        j=j+1;
    elseif y(i-2,1)<=y(i-1,1)&y(i-1,1)>=y(i,1)
        Xmax(j)=y(i-1,1)-b^2/(4*c);
        j=j+1;
    end
endfunction Lorenz_bifur_r_getmax
% 最大值法求解分岔图
clear all
t0=[0 100];%积分时间%bifurcation
for r=linspace(1,500,1000);  %r的变化精度
    [t,y]=ode45('Lorenz',t0,[1;1;1;16;r;4]);
    [Xmax]=getmax(y(:,1));
    plot(r,Xmax,'b','markersize',1)
    hold on
    clear Xmax
end
最后上传一下参考计算机仿真第22卷第12期上一篇文章“李雅普诺夫指数的研究与仿真”中Lorenz系统的分岔图计算结果，大家比较一下即可看出孰优孰劣了！
转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fa3015a0100jbby.html