Стохастическая устойчивость модели авторезонанса с бифуркацией типа центр–седло

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель настоящего исследования — изучить влияние стохастических возмущений типа белый шум на устойчивость захвата в авторезонанс в осциллирующих системах с переменной амплитудой и частотой накачки, при которых в соответствующей предельной автономной системе имеет место бифуркация центр–седло. Определить зависимость интервалов стохастической устойчивости авторезонанса от интенсивности шума. Методы. Существование авторезонансных режимов с растущей амплитудой доказывается путем построения и обоснования асимптотических решений в виде степенных рядов с постоянными коэффициентами. Устойчивость решений по вероятности относительно шума обосновывается с помощью стохастических функций Ляпунова. Результаты. Описаны условия, при которых авторезонансный режим сохраняется и исчезает при прохождении параметров через бифуркационные значения. Найдена зависимость интервалов стохастической устойчивости авторезонанса от степени затухания интенсивности шума. Показано, что для сохранения устойчивости решений при бифуркационных значениях параметров требуются более жесткие ограничения. Заключение. На уровне дифференциальных уравнений, описывающих захват в авторезонанс, исследовано влияние затухающих стохастических возмущений на бифуркацию центр–седло. Полученные результаты указывают на возможность использования затухающих осциллирующих возмущений для устойчивого управления нелинейными системами.

Об авторах

Оскар Анварович Султанов

Институт математики с вычислительным центром Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук; Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)

ORCID iD: 0000-0003-1970-3382
SPIN-код: 7442-076
Scopus Author ID: 42562037700
ResearcherId: B-1626-2016
Россия, 450008, г. Уфа, ул.Чернышевского, 112

Список литературы

  1. Калякин Л. А. Асимптотический анализ моделей авторезонанса // Успехи математических наук. 2008. Т. 63, № 5(383). С. 3–72. doi: 10.4213/rm9237.
  2. Friedland L. Autoresonance in nonlinear systems // Scholarpedia. 2009. Vol. 4, no. 1. P. 5473. doi: 10.4249/scholarpedia.5473.
  3. Sultanov O. A. Damped perturbations of systems with center-saddle bifurcation // International Journal of Bifurcation and Chaos. 2021. Vol. 31, no. 9. P. 2150137. doi: 10.1142/S02181274215 01376.
  4. Khalil H. K. Nonlinear Systems. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 2002. 750 p.
  5. Боголюбов Н. Н., Митропольский Ю. А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. М.: Госиздат технико-теоретической литературы, 1955. 448 с.
  6. Шамсутдинов М. А., Калякин Л. А., Сухоносов А. Л., Харисов А. Т. Управление квазирелятивистской динамикой доменной стенки в режиме автофазировки // Физика металлов и металловедение. 2010. Т. 110, № 5. С. 451–462.
  7. Øksendal B. Stochastic Differential Equations: An Introduction with Applications. Berlin, Heidelberg: Springer, 1998. 324 p. doi: 10.1007/978-3-662-03620-4.
  8. Markus L. Asymptotically autonomous differential systems // In: Lefschetz S. (ed) Contributions to the Theory of Nonlinear Oscillations (AM-36). Vol. III. Princeton: Princeton University Press, 1956. P. 17–29. doi: 10.1515/9781400882175-003.
  9. Вентцель А. Д., Фрейдлин М. И. Флуктуации в динамических системах под действием малых случайных возмущений. М.: Наука, 1979. 424 с.
  10. Sultanov O. A. Bifurcations in asymptotically autonomous Hamiltonian systems subject to multiplicative noise // International Journal of Bifurcation and Chaos. 2022. Vol. 32, no. 11. P. 2250164. doi: 10.1142/S0218127422501644.
  11. Хасьминский Р. З. Устойчивость систем дифференциальных уравнений при случайных возмущениях их параметров. М.: Наука, 1969. 370 с.
  12. Sultanov O. White noise perturbation of locally stable dynamical systems // Stochastics and Dynamics. 2017. Vol. 17, no. 1. P. 1750002. doi: 10.1142/S0219493717500022.
  13. Султанов О. А. Стохастическая устойчивость динамической системы, возмущенной белым шумом // Математические заметки. 2017. Т. 101, № 1. С. 130–139. doi: 10.4213/mzm11108.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».