一类三维广义Hamilton系统规范型

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规范型理论是分析非线性动力系统局部动力学性质的有力工具,其基本思想是通过选取适当的可逆非线性坐标变换,将给定的动力系统化简为尽可能简单的形式,为局部动力学性质的研究提供方便.  前人对动力系统规范型的研究,或是针对一般动力系统,或是集中于经典Hamilton系统这样具有特殊结构的动力系统进行,并取得了大量的成果.另一方面,在天体力学、生命科学、等离子物理等研究邻域中的很多动力系统模型都具有广义Hamilton系统的形式,这类系统具有更一般的Poisson结构,是经典Hamilton系统的推广系统.相对而言,对广义Hamilton系统规范型的研究还比较少,无论从理论或是实际应用来说,进一步研究这类系统的规范型都具有非常重要的意义.  本硕士论文主要研究广义Hamilton系统规范型及其计算问题.首先,基于广义Hamilton系统的流定义的变换保持Poisson结构不变的性质,将寻求广义Hamilton系统规范型的问题转化为通过构造保结构变换计算Hamilton函数规范型的问题;第二,推导证明了在广义Hamilton系统流定义的保结构变换下,联系新旧Hamilton函数的Lie级数公式;第三,通过引入Lie算子及齐次多项式空间的直和分解,导出了广义Hamilton系统规范型计算的一般程式;最后,为说明本文获得的一般理论方法的应用,具体计算了具有一类Lie-Poisson结构的三维广义Hamilton系统直到三阶的规范型,并且分析了相应的三阶截断规范型系统,获得了包含有界相轨道的全部相图.
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