matlab求混沌系统的李雅普诺夫指数的代码
时间: 2023-08-24 17:04:55 浏览: 169
任意维数混沌,李雅普诺夫指数谱计算
以下是一个用于计算混沌系统 Lyapunov 指数的 MATLAB 代码示例:
```
% 定义初始条件
x0 = [0.1 0.1 0.1];
% 定义混沌系统的参数
sigma = 10;
beta = 8/3;
rho = 28;
% 定义计算 Lyapunov 指数的步数
steps = 10000;
% 定义计算 Lyapunov 指数的方法
function [lyapunov_exponents] = compute_lyapunov_exponents(x0, sigma, beta, rho, steps)
% 初始化状态变量
x = x0;
v = eye(3);
lyapunov_exponents = zeros(1, 3);
for i = 1:steps
% 计算系统的雅可比矩阵
jacobian = [ -sigma, sigma, 0;
rho - x(3), -1, -x(1);
x(2), x(1), -beta ];
% 对雅可比矩阵进行 QR 分解,以对向量进行正交化
[q, r] = qr(jacobian * v);
% 归一化向量,使其模长为 1
v = q ./ sqrt(sum(q.^2));
% 计算每个 Lyapunov 指数的平均数
for j = 1:3
lyapunov_exponents(j) = lyapunov_exponents(j) + log(abs(r(j,j)));
end
% 更新系统状态
x = lorenz(x, sigma, beta, rho);
end
% 计算每个 Lyapunov 指数的平均值
lyapunov_exponents = lyapunov_exponents / steps;
end
% 将计算 Lyapunov 指数的函数应用于混沌系统
lyapunov_exponents = compute_lyapunov_exponents(x0, sigma, beta, rho, steps);
fprintf('Lyapunov 指数为:');
disp(lyapunov_exponents);
```
此代码使用 Lorenz 系统作为示例混沌系统,其中 `lorenz` 函数计算了给定的时间步长下的系统状态。此函数由以下代码定义:
```
function x = lorenz(x0, sigma, beta, rho)
x = zeros(1, 3);
x(1) = x0(1) + sigma * (x0(2) - x0(1));
x(2) = x0(2) + (rho * x0(1) - x0(2) - x0(1) * x0(3));
x(3) = x0(3) + (-beta * x0(3) + x0(1) * x0(2));
end
```
在运行此代码之前,请确保已将 `lorenz.m` 文件保存在当前工作目录中。
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