Hopf分叉周期解的数值计算

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本文详细阐述了在动力系统中分叉的概念,以及分叉相关的概念。文中重点阐述了计算和判断Hopf分叉点,追踪周期解的各种方法的理论,以及相应的计算方法,比较了各种方法之间的优点和缺点。在此基础上,在VS.NET环境下,使用C++语言编写程序,利用伪弧长法以及欧拉-预测修正的方法,通过变换将原矩阵A(μ)的特征值从左半复平面抵达或穿越虚轴的问题转化成为矩阵B(μ),相应的左半复平面映射成为单位圆,使得问题变成判断B(μ)的特征值抵达和穿越单位圆的问题,通过乘幂法计算特征值,简化了计算量,避免了计算矩阵求逆而损失精度的情况,提高了计算精度,从而在平衡解上追踪Hopf分叉点。在追踪到Hopf分叉点,应用文献[1]中提出的Hermit插值的方法,利用伪弧长法追踪周期解。本文最后利用编写的程序计算两个算例,并MATLAB做出周期解的图像。
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