|
Дифференциальные уравнения с малым параметром и многопиковые автоколебания
Г. А. Чумаковab, Н. А. Чумаковаcb a Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН, просп. Акад. Коптюга, 4, г. Новосибирск 630090, Россия
b Новосибирский государственный университет, ул. Пирогова, 2, г. Новосибирск 630090, Россия
c Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, просп. Акад. Лаврентьева, 5, г. Новосибирск 630090, Россия
Аннотация:
Работа посвящена изучению нелинейной динамической системы, состоящей из автономных обыкновенных дифференциальных уравнений с двумя быстрыми переменными $x$ и $y$, и одной медленной $z$. Уравнение для переменной $z$ содержит малый параметр $\mu$, причём при $\mu = 0$ система быстрых движений входит в однопараметрическое семейство двумерных подсистем с параметром $z$. Предполагается, что у каждой подсистемы существует грубое периодическое решение $l_z$. Кроме того, в полной системе существует грубое периодическое решение $L$, которое при стремлении $\mu$ к нулю стремится к периодическому решению $l_{z_0}$ при некотором $z=z_0$. В данной работе на трансверсальной площадке к $L$ в плоскости $(y,z)$ построено двумерное точечное отображение Пуанкаре, для которого доказана теорема существования инвариантного многообразия для стационарной точки, соответствующей периодическому решению $L$. Это периодическое решение имеет инвариантное многообразие на гарантированном интервале по переменной $y$ и этот интервал отделён от нуля при стремлении $\mu$ к нулю. Доказанная теорема позволяет сформулировать достаточные условия существования и отсутствия многопиковых автоколебаний в рассмотренной динамической системе. В качестве примера приложения полученных результатов в работе рассмотрена кинетическая модель каталитической реакции окисления водорода на никеле.
Ключевые слова:
обыкновенные дифференциальные уравнения, малый параметр, предельный цикл, инвариантное многообразие, отображение Пуанкаре, кинетическая модель, многопиковые автоколебания.
Статья поступила: 25.09.2023 Окончательный вариант: 21.01.2024
Образец цитирования:
Г. А. Чумаков, Н. А. Чумакова, “Дифференциальные уравнения с малым параметром и многопиковые автоколебания”, Сиб. журн. индустр. матем., 27:1 (2024), 87–107; J. Appl. Industr. Math., 18:1 (2024), 18–35
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/sjim1275 https://www.mathnet.ru/rus/sjim/v27/i1/p87
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 43 | PDF полного текста: | 2 | Список литературы: | 16 | Первая страница: | 4 |
|