El sistema discreto Ueda y su versión de orden fraccionario: caos, estabilización y sincronización
Autores: Diabi, Louiza; Ouannas, Adel; Hioual, Amel; Grassi, Giuseppe; Momani, Shaher
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
El sistema discreto Ueda y su versión de orden fraccionario: caos, estabilización y sincronización
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
El oscilador de Ueda
Comportamientos no lineales
Caos
Sistema discreto fraccional de Ueda
Dinámica caótica
Medidas de complejidad.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El oscilador Ueda es uno de los osciladores no lineales más populares y estudiados. Cuando se somete a excitación periódica externa, exhibe una fascinante variedad de comportamientos no lineales, incluido el caos. Esta investigación introduce un nuevo sistema discreto fraccional de Ueda basado en la diferencia fraccional de Caputo y investiga a fondo su dinámica caótica a través de órdenes conmensurables e inconmensurables. Aplicando métodos numéricos como espectros de exponentes de Lyapunov máximos, diagramas de bifurcación y plano de fases. Demostramos la aparición de atractores caóticos influenciados por órdenes fraccionarias y parámetros del sistema. Se aplican medidas de complejidad avanzadas, incluida la entropía de aproximación () y la complejidad, para validar y medir la naturaleza no lineal y caótica del sistema; los resultados indican un alto nivel de complejidad. Además, proponemos un esquema de control para estabilizar y sincronizar el mapa de Ueda introducido, asegurando la convergencia de las trayectorias a estados deseados. Se emplean simulaciones en MATLAB R2024a para confirmar los hallazgos teóricos, destacando la solidez de nuestros resultados y allanando el camino para trabajos futuros.
Descripción
El oscilador Ueda es uno de los osciladores no lineales más populares y estudiados. Cuando se somete a excitación periódica externa, exhibe una fascinante variedad de comportamientos no lineales, incluido el caos. Esta investigación introduce un nuevo sistema discreto fraccional de Ueda basado en la diferencia fraccional de Caputo y investiga a fondo su dinámica caótica a través de órdenes conmensurables e inconmensurables. Aplicando métodos numéricos como espectros de exponentes de Lyapunov máximos, diagramas de bifurcación y plano de fases. Demostramos la aparición de atractores caóticos influenciados por órdenes fraccionarias y parámetros del sistema. Se aplican medidas de complejidad avanzadas, incluida la entropía de aproximación () y la complejidad, para validar y medir la naturaleza no lineal y caótica del sistema; los resultados indican un alto nivel de complejidad. Además, proponemos un esquema de control para estabilizar y sincronizar el mapa de Ueda introducido, asegurando la convergencia de las trayectorias a estados deseados. Se emplean simulaciones en MATLAB R2024a para confirmar los hallazgos teóricos, destacando la solidez de nuestros resultados y allanando el camino para trabajos futuros.