К ИССЛЕДОВАНИЮ КВАЗИЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ С ДВУМЯ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ |
4 | |
2010 |
МАТЕМАТИКА |
научная статья | 517.9: 534.1 | ||
125-132 | резонансы, предельные циклы, состояния равновесия, бифуркации, усреднение |
Рассматриваются квазилинейные системы с двумя степенями свободы общего вида в резонансном и нерезонансном случаях. Приводятся укороченные (усредненные) системы размерности 3 в резонансном случае и 2 в нерезонансном случае, которые с точностью до малых членов описывают поведение решений исходной четырехмерной системы. Рассмотрение иллюстрируется на примере двух слабосвязанных уравнений Ван дер Поля. В случае главного резонанса находится трехмерная усредненная система, которая зависит от двух параметров, и проводится ее исследование. На плоскости параметров находятся бифуркационные кривые, связанные: 1) с изменением числа состояний равновесия, 2) с рождением предельного цикла (бифуркация Андронова-Хопфа), 3) с рождением предельного цикла второго рода. В случаях резонансов высших порядков, а также в нерезонансных случаях в четырехмерном пространстве исходной системы существует двумерный устойчивый инвариантный тор. |
1 . Бутенин Н.В., Неймарк Ю.И., Фуфаев Н.А. Введение в теорию нелинейных колебаний. М.: Наука, 1976 2 . Rand R.H. Lecture Notes on Nonlinear Vibrations. Internet-First University Press, Cornell Univ., 2003. URL: http://www.tam.cornell.edu/randdocs 3 . Rompala K., Rand R., Howland H. Dynamics of three coupled Van der Pol oscillators with application to circadian rhythms // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 2007. 12. P. 794-803 4 . Боголюбов Н.Н., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. М.: Госиздат. физмат. литер., 1958 5 . Немыцкий В.В., Степанов В.В. Качественная теория дифференциальных уравнений. М.; Л.: Гостехиздат, 1947. 6 . Драгунов Т.Н., Морозов А.Д. Визуализация и анализ инвариантных множеств динамических систем. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. 304 с. (см. также учебное пособие тех же авторов: Использование программы WInSet для визуализации динамических систем. Изд-во Нижегородского государственного университета, 2007). 7 . Афраймович В.С., Гаврилов Н.К., Лукьянов В.И., Шильников Л.П. Основные бифуркации динамических систем: Учебное пособие. Горький: Изд. ГГУ, 1985 |