О частичной неустойчивости нулевого решения нелинейных систем по первому приближению

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Получены достаточные условия неустойчивости относительно части переменных нулевого решения нелинейной системы по линейному приближению. Приведены результаты, когда правая часть исследуемой системы представлена как в наиболее общем виде, так и в виде векторного полинома. В качестве первого приближения взята линейная система обыкновенных дифференциальных уравнений с постоянной матрицей, которая может иметь собственные значения с нулевыми вещественными частями, причем алгебраические и геометрические кратности этих собственных значений могут не совпадать. Подход основан на установлении некоторого соответствия между решениями исследуемой системы и ее линейного приближения. В случае, если такое соответствие существует, начинающиеся в достаточно малой окрестности нуля решения таких систем обладают некоторыми одинаковыми покомпонентными асимптотическими свойствами. В настоящей работе в качестве такого свойства выступает неустойчивость по отношению к части переменных. Приведены условия, когда свойства неустойчивости нулевого решения одной системы сохраняются при переходе к другой системе. Приведен пример неустойчивости по отношению к части переменных нулевого решения нелинейной системы, матрица линейного приближения которой содержит по одному положительному, отрицательному и нулевому собственному значению, причем алгебраическая и геометрическая кратности нулевого собственного значения не совпадают.

Об авторах

Павел Анатольевич Шаманаев

ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва»

Автор, ответственный за переписку.
Email: korspa@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0135-317X

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной математики, дифференциальных уравнений и теоретической механики

Россия, Саранск

Список литературы

  1. Ляпунов А. М. Исследование одного из особенных случаев задачи об устойчивости движения. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1963. 116 с.
  2. Малкин И. Г. Об устойчивости движения в смысле Ляпунова // Математический сборник, 1938. Т. 3(45). № 1. С. 47–101.
  3. Румянцев В. В. Об устойчивости движения по отношению к части переменных // Вестник Московского университета, сер. Математика. Механика. Астрономия. Физика. Химия. 1957. № 4. С. 9–16.
  4. Румянцев В. В., Озиранер А. С. Устойчивость и стабилизация движения по отношению к части переменных. М.: Наука, 1987. 253 с.
  5. Воротников В. И. Устойчивость динамических систем по отношению к части переменных. М.: Наука, 1991. 288 с.
  6. Озиранер А. С. Об асимптотической устойчивости и неустойчивости относительно части переменных // Прикладная математика и механика. 1973. Т. 37. Вып. 4. С. 659–665. Прокопьев В. П. Об устойчивости движения относительно части переменных в критическом случае одного нулевого корня // Прикладная математика и механика. 1975. Т. 39. Вып. 3. С. 422–426.
  7. Малкин И. Г. Теория устойчивости движения. М.: Наука, 1966. 530 с.
  8. Озиранер А. С. Об устойчивости движения в критическом случаях // Прикладная математика и механика. 1975. Т. 39. Вып. 3. С. 415–421.
  9. Щенников В. Н. О частичной устойчивости в критическом случае 2k чисто мнимых корней // Дифференциальные и интегральные уравнения: Методы топологической динамики: сб. ст. Горький: Горьк. гос. ун-т им. Н. И. Лобачевского. 1985. С. 46–50.
  10. Щенников В. Н. Исследование устойчивости по части переменных дифференциальных систем с однородными правыми частями // Дифференциальные уравнения. 1984. Т. 20, № 9. С. 1645–1649.
  11. Шаманаев П. А., Язовцева О. С. Достаточные условия локальной покомпонентной асимптотической эквивалентности нелинейных систем обыкновенных дифференциальных уравнений и ее приложение к устойчивости по части переменных // Журнал Средневолжского математического общества. 2017. Т. 19, № 1. С. 102–115. DOI: https://doi.org/10.15507/2079-6900.19.2017.01.102-115
  12. Шаманаев П. А., Язовцева О. С. Достаточные условия полиустойчивости по части переменных нулевого решения нелинейных систем обыкновенных дифференциальных уравнений // Журнал Средневолжского математического общества. 2018. Т. 20, № 3. С. 304–317. DOI: https://doi.org/10.15507/2079-6900.20.201803.304-317
  13. Шаманаев П. А., Язовцева О. С. Исследование устойчивости положения равновесия системы динамики биоценоза в условиях межвидового взаимодействия // Вестник Мордовского университета. 2018. Т. 28, № 3. С. 321–332. DOI: https://doi.org/10.15507/0236-2910.028.201803.321-332
  14. Шаманаев П. А. Об устойчивости нулевого решения относительно части переменных по линейному приближению// Вестник Санкт-Петербургского университета. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2023. Т. 19, № 3. С. 374–390. DOI: https://doi.org/10.21638/11701/spbu10.2023.306
  15. Воскресенский Е. В. Асимптотические методы: теория и приложения. Саранск: Изд-во Средне-Волжского матем. об-ва, 2000. 300 с.
  16. Воскресенский Е. В. Методы сравнения в нелинейном анализе. Саранск: Изд-во Саратовск. ун-та, 1990. 224 с.
  17. Былов Б. Ф., Виноград Р. Э., Гробман Д. М., Немыцкий В. В. Теория показателей Ляпунова и ее приложения к вопросам устойчивости. М.: Наука, 1966. 576 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Шаманаев П.А., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Мы используем файлы cookies, сервис веб-аналитики Яндекс.Метрика для улучшения работы сайта и удобства его использования. Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были об этом проинформированы и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).