Nonlinear Dynamics, 84(4), 2273–2284p. (2016) DOI:10.1007/s11071-016-2644-1

Analysis of 4D autonomous system with volume-expanding phase space

A. Jeevarekha, S. Sabarathinam, K. Thamilmaran, P. Philominathan

This paper investigates the dynamics of four-dimensional autonomous oscillator with antiparallel diodes. A rare phenomenon of volume-expanding phase space is observed from the proposed model, and the only equilibrium point at the origin is found to be a repeller. Systems of this kind pave the way for the better understanding of repellers. In addition, the oscillator possesses extremely rich dynamical behaviors, including 2-tori, 3-tori (triple tori), limit cycles, chaos and hyperchaos. These dynamical behaviors are characterized with the help of the Lyapunov spectrum, bifurcation diagram, recurrence analysis, Poincar´ surface of section, 0-1 test etc., Period doubling and torus breakdown to chaos are the predominant routes observed in the system for different parametric choices. The results of the real-time circuit are quite compatible with the numerical predictions.

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