自B-Z反应中的混沌现象被发现以来,非线性化学反应动力学一直是理论分析及实验研究的前沿课题之一。人们对B-Z反应进行了比较透彻的探索,其中大多数工作是基于实验中得到的时序数据,表示出纯粹的化学反应体系的本征振荡行为。近年来,现代非线性理论的迅速发展为各种复杂现象的深入探索提供了有力的工具。本文在前人工作的基础上,针对化学反应中的PO反应模型、三变量Oregonator模型和化学自催化模型,运用现代非线性分析方法,探讨了系统的复杂性机理,分析了不同物理参数、初始条件和外部周期激励等各种因素对系统的动力学行为的影响,进而揭示了其复杂运动的本质,为提高实际化学反应性能和精确定量计算化学反应结果提供了理论基础。本文首先研究了四变量PO反应模型,首先通过理论分析,对原四变量PO反应模型平衡点进行了分析,作出了k₃-k₅参数平面上系统的转迁集,并通过数值模拟,作出了系统随参数变化的分岔图和相图,表明了原系统随着参数变化通过倍周期分岔到达混沌。然后对原系统加入外部周期余弦激励,给出了系统随扰动幅值α变化的分岔图,并给出了系统随扰动幅值α变化的相图和时间历程,并通过时间历程分析,发现了系统随着扰动幅值的变化,产生了两个不同的周期振荡和混沌振荡,但是它们的频率各不相同。说明了系统随着外部周期扰动幅值的不断增加,外部扰动的影响愈来愈明显地表现出来。然后研究了BZ反应中一个修正的三变量Oregonator模型,首先给出了系统随参数f变化的分岔图、相图和时间历程,发现了原系统随着调节参数f的变化,只产生周期1振荡,并没有多周期振荡和混沌振荡出现。然后进一步研究了原系统加入外部周期正弦电反馈后新系统的动力学行为,给出了系统随参数α变化的分岔图、相图和时间历程,发现了系统随着反馈参数α的变化,发生了与原系统完全不同的动力学现象,不但有周期1振荡存在,还有多周期振荡和混沌振荡存在,但是当反馈参数α较小时系统周期振荡的频率并不是按外部反馈的频率作周期振荡,而是和原系统振荡频率一致。但当参数α大于一定值时,系统振荡频率就按外部反馈频率作周期振荡,此时外部反馈作用就明显地表现出来。最后,我们利用数值模拟,对三变量化学自催化模型进行了分析,给出了系统随参数μ变化的分岔图、相图和时间历程,发现了系统随着调节参数的变化存在通过倍周期分岔有周期到达混沌,并通过倒倍周期分岔由混沌到周期的丰富的动力学现象。然后对两个模型完全相同但初值不同的两个子系统进行耦合,给出了子系统Ⅰ随着耦合系数变化的分岔图、相图和时间历程。揭示了系统随着耦合参数的变化存在着周期与混沌交替出现的丰富的动力学现象,并和原系统中揭示的动力学行为有着很大的不同。我们在文章中详细刻画了这些转变过程及其原理。最后,总结了本文所取得的一些有意义的结果,同时指出了存在的不足和今后工作的方向。