Эта публикация цитируется в
1 статье
Научный отдел
Математика
О рождении предельного цикла из петли сепаратрисы сшитого седло-узла
В. Ш. Ройтенберг Ярославский государственный технический университет, Россия, 154023, г. Ярославль, Московский проспект, д. 88
Аннотация:
В статье рассматриваются динамические системы на плоскости, задаваемые непрерывными кусочно-гладкими векторными полями. Такие системы используются в качестве математических моделей реальных процессов с переключениями. Важной задачей является нахождение условий рождения периодических траекторий при изменении параметров. В работе описана бифуркация рождения периодической траектории из петли сепаратрисы сшитого седло-узла — аналог классической бифуркации петли сепаратрисы седло-узла гладкой динамической системы. Рассмотрим однопараметрическое семейство
$\{ X_\varepsilon \} $ непрерывных кусочно-гладких векторных полей на плоскости. Пусть
$z^0 $ — точка на линии переключения. Выберем локальные координаты
$x$,
$y$, в которых
$z^0$ имеет нулевые координаты, а линия переключения задается уравнением
$y = 0$. Пусть векторное поле
$X_0 $ в полуокрестности
$y \ge 0$ (
$y \le 0$) совпадает с гладким векторным полем
$X_0^ + $ (
$X_0^ - $), для которого точка
$z^0 $ является устойчивым грубым узлом (грубым седлом), а собственные подпространства матрицы линейной части поля в
$z^0 $ не совпадают с прямой
$y = 0$. Особая точка
$z^0 $ называется сшитым седло-узлом. Существует единственная траектория
$L_0$,
$\alpha $-предельная к
$z^0 $ — выходящая сепаратриса точки
$z^0 $. Предполагается, что она также
$\omega $-предельна к
$z^0$, причем входит в
$z^0 $ по ведущему направлению узла поля
$X_0^ + $. Для типичного семейства при изменении параметра
$\varepsilon $ сшитый седло-узел либо распадается на грубые узел и седло, либо исчезает. В работе доказано, что в последнем случае из контура
$L_0 \cup \{ z^0 \} $ рождается единственная периодическая траектория поля
$X_\varepsilon$ — устойчивый предельный цикл.
Ключевые слова:
непрерывная кусочно-гладкая динамическая система, фазовая плоскость, бифуркация, сшитый седло-узел, предельный цикл.
УДК:
517.925 Поступила в редакцию: 25.08.2021
Принята в печать: 09.02.2022
DOI:
10.18500/1816-9791-2022-22-2-159-168