RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика // Архив

Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер.: Математика. Механика. Информатика, 2022, том 22, выпуск 2, страницы 159–168 (Mi isu930)

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



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024