Алгоритм приводимости неоднородных систем с полиномиально периодической матрицей на основе спектрального метода

Изучен класс линейных и квазилинейных неоднородных систем обыкновенных дифференциальных уравнений с полиномиально периодической матрицей при наличии определяющей матрицы различной фиксированной жордановой структуры. Ставится задача для этого нового класса систем разработать алгоритм их приводимости к более простым для анализа эквивалентным системам с почти диагональной матрицей, а также сформулировать и обосновать достаточные условия устойчивости или асимптотической устойчивости их тривиального решения. Эта задача актуальна, так как анализ рассматриваемого класса неавтономных систем известными методами (например, метод функций Ляпунова) затруднён. Кроме этого, рассмотрение неоднородных систем с помощью спектральных и других методов вызывает дополнительные трудности. Поставленная задача решена с помощью разработанного авторами аналитического метода, являющегося обобщением известных классических теорем. В основе предложенного алгоритма приводимости лежит один из вариантов метода расщепления по спектру определяющей матрицы в изучаемой неавтономной системе (с учётом её расщепления на диагональную и бездиагональную часть). Показана возможность приводимости систем указанного класса в зависимости от структуры спектра определяющей матрицы к системам с почти диагональной матрицей, что упрощает анализ вопросов устойчивости. Доказаны теоремы об устойчивости или асимптотической устойчивости тривиального решения преобразованных эквивалентных систем и соответствующих исходных систем, что является развитием и обобщением спектрального метода исследования устойчивости для рассмотренного в работе класса неавтономных систем.

квазилинейная система, спектральный метод, полиномиально периодическая матрица, метод расщепления, устойчивость