RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Труды Института математики и механики УрО РАН // Архив

Тр. ИММ УрО РАН, 2018, том 24, номер 1, страницы 189–199 (Mi timm1507)

Об асимптотических свойствах решений управляемых систем со случайными параметрами

Л. И. Родина

Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Аннотация: Рассматриваются дифференциальные уравнения и управляемые системы с импульсным воздействием, зависящие от случайных параметров. Стохастическое поведение данных объектов выражается в том, что длины интервалов $\theta_k$ между моментами импульсов $\tau_k,$ $k=0,1,\ldots,$ являются случайными величинами и размеры импульсов также зависят от случайных воздействий. Основным объектом исследования выступает управляемая система
\begin{gather*} \dot x=f(t,x,u),\quad t\ne\tau_k,\\ \Delta x\bigl|_{t=\tau_k}=g(x,w_k,v_k), \end{gather*}
зависящая от случайных параметров $\theta_k=\tau_{k+1}-\tau_k$ и $v_k,$ $k=0,1,\ldots.$ На множестве $\Sigma$ всех возможных последовательностей $\bigr((\theta_0,v_0),\dots,(\theta_k,v_k),\dots\bigl)$ определена вероятностная мера $\mu.$ В качестве допустимых управлений $u=u(t)$ берем всевозможные ограниченные измеримые функции со значениями в компактном множестве $U\subset \mathbb{R}^m;$ вектор $w_k$ также является управлением, влияющим на поведение системы в моменты времени $\tau_k.$ Рассматривается множество $\mathfrak M=\bigl\{(t,x): t\in[0,+\infty),\, x\in M(t)\bigr\},$ заданное функцией $t\mapsto M (t),$ непрерывной в метрике Хаусдорфа. Основными результатами работы являются достаточные условия устойчивости по Ляпунову и асимптотической устойчивости множества $\mathfrak M,$ выполненные с вероятностью единица. Показано, что исследование устойчивости множества с помощью метода функций Ляпунова можно свести к исследованию устойчивости нулевого решения соответствующего дифференциального уравнения. Также изучается асимптотическое поведение решений дифференциальных уравнений с импульсным воздействием, зависящих от случайных параметров. Получены условия, при которых решения уравнений обладают свойствами устойчивости по Ляпунову и асимптотической устойчивости, выполненными для всех значений случайного параметра и выполненными с вероятностью единица. Результаты работы проиллюстрированы на примерах вероятностной модели популяции, подверженной промыслу и модели конкуренции двух видов с импульсным воздействием.

Ключевые слова: дифференциальные уравнения и управляемые системы со случайными параметрами, устойчивость по Ляпунову, асимптотическая устойчивость.

УДК: 517.935

MSC: 34A60, 37N35, 49J15, 93B03

Поступила в редакцию: 30.09.2017

DOI: 10.21538/0134-4889-2018-24-1-189-199


 Англоязычная версия: Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics (Supplementary issues), 2019, 304, suppl. 1, S144–S153

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024