分段光滑系统的滑动分支与高维系统的极限环

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lk1892
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在这篇论文里,我们研究了几类平面含参数的分段光滑系统的滑动分支现象。通过运用分段光滑系统的Filippov理论和微分方程定性理论,我们系统地研究了两类分段光滑线性二次系统的滑动分支和极限环的问题,得到了一些新的分支现象。此外,我们运用平均法和代数几何中的Bezout定理证明了高维空间中多项式微分系统极限环的数目不仅是系统维数的指数函数而且是系统次数的幂函数,推广和改进了前人的结果。在论文的第一部分,我们研究了一类含参数的分段光滑的线性二次系统。证明了这类系统可以出现滑动穿越分支、滑动同宿分支、滑动Hopf分支和2重极限环分支等复杂的分支现象。还证明了这类系统恰好可以出现2个双曲极限环。而且,我们还研究了轨线不具有滑动现象时的情形,得到了异宿轨、同宿轨的存在性和极限环的存在性、唯一性等结论。Kuznetsov与其合作者在文献[Int. J. Bifur. Chaos.13 (2003),2157-2188]中分析了滑动穿越分支和滑动同宿分支现象,并通过数值分析显示了这些分支现象的存在性。我们的结果通过具体的系统,从理论上证明了这些复杂的分支现象的存在性。而且通过一个例子就得到了所有这些复杂的分支现象。在论文的第二部分,我们分析了另一类平面分段光滑的线性二次系统的滑动分支,得到了一种新的分支现象,即:滑动异宿分支现象。据我们所知,滑动异宿分支是由我们首次发现的新的分支现象。而且,我们还证明了该系统会出现异宿分支、滑动同宿分支和半稳定极限环分支等现象。此外,该类系统可以恰好有2个双曲极限环。在主要结论的证明中,我们将运用奇异摄动理论来分析分段光滑系统在滑动区域附近的动力学行为。该思想来源于文献[C.A. Buzzi, P.R. da Silva and M.A. Teixeira, J. Diff. Eqns.231 (2006),633-655]中的工作。但该文中blow-up区间的选取和相图都有一些错误,我们改正了这些错误,并运用改正后的结果证明滑动异宿分支的存在性。在论文的第三部分,我们将用平均法和代数几何的Bezout定理研究Rn中一类光滑系统的Hopf分支。我们证明了高维系统从一个奇点分支出的极限环的个数不仅是系统维数的指数函数而且是多项式微分系统次数的幂函数,改进了文献[Llibre and Zhang, Pacific J. Math.240 (2009),321-341]中的结果。他们的结论只证明了从Hopf分支产生的极限环的个数是系统维数的指数函数。此外,我们利用平均法研究了从一类四维系统的周期轨线族中扰动后分支出极限环的问题。当扰动函数是分段光滑的n次函数时,我们证明了从该系统的周期轨线族中至多能分支出3个极限环,其中n≥2,n∈N。我们的结果推广了文献[C.A. Buzzi, J. Llibre and J.C. Medrado, On the limit cycles of a class of piecewise linear differential systems in IR4 with two zones, preprint,2010]中的结果,他们的结论只证明了当扰动函数是分段光滑的线性函数时,从这类系统的周期轨线族中至多可以分支出3个极限环。
其他文献
由于果蝇的生长周期很短,便于进行生物实验。因此,不论是在生物学方面,还是在数学方面都相继出现了很多关于果蝇模型的讨论。但讨论最为广泛的是由Nicholson建立的果蝇微分方程
NP难问题在工程领域存在大量应用,因此研究求解此类问题的方法具有重大的理论意义和实际应用价值.本文研究一类具有NP难度的圆形几何布局优化问题.针对此类问题,提出一种半定
投资策略和执行方案之间的差异导致了一种新的IS-LM商业循环模型。20世纪30年代以来,IS-LM模型已经成为宏观经济分析的标准框架。在过去二十年里,经济学家特别热衷于研究金融市
概率极限理论是概率论的主要分支之一,是概率统计和其它分支学科的重要理论基础。经典的概率极限理论是以独立随机变量为主要研究对象,但在实际应用中,随机变量大多数是非独立的
混沌是系统中一种复杂的动力特性,与同宿轨道、异宿轨道的存在有关。R(o)ssler对偶原则指出包含一个双变量化学振荡和一个单变量化学延迟的系统可能会产生混沌现象,为构造具
心理学在学生学习和掌握外语知识的过程中起着至关重要的作用,外语教学不仅要探讨学生学习语言的过程及特点,还要探讨如何提高外语教学实际效果。在教学中心理学的运用,对于了解
微分形式是函数的自然推广,其相关研究发展了欧式空间中的微积分理论。作为处理流形上微积分理论的有力工具,微分形式在偏微分方程、微分几何以及物理学中的力学、电磁学等研究
期刊
本文主要研究了两类特征值优化问题:一类是关于区域密度分布的约束优化问题,一类是关于边界控制的约束优化问题。针对这两类不同的问题,本论文提出了贪婪算法、单调算法以及边界
乔多(Ambrogio ou Angiolotto di Bondone Giotto 1266—1330)可说是基督教者圣法朗梭阿大西士(Saint Fran□ois d’Assise)的历史画家。他一生重要的壁画分布在三所教堂中,