Функционалы полного типа в задаче анализа устойчивости нелинейных дифференциально-разностных систем и их приложения

Кучкаров Ильдус Ильдарович
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Исследуется устойчивость одного класса однородных дифференциально-разностных систем с линейно возрастающим запаздыванием. Получены достаточные условия устойчивости, асимптотической устойчивости. Также исследована робастная устойчивость и случай смешанного запаздывания.

Введение ……………………………. 3
Постановказадачи……………………….. 5
Обзорлитературы……………………….. 7
Глава1.МетодЛяпунова-Красовского …………….. 9
1.1Описаниеметода …………………….. 9
1.2Достаточныеусловияустойчивости……………. 10
Глава2.МетодЛяпунова-Разумихина……………… 13
2.1Вспомогательныеутверждения ……………… 13
2.2 Достаточные условия асимптотической устойчивости . . . . . . 15
2.3Исследованиеробастности ………………… 18
2.4Случайсмешанногозапаздывания ……………. 20
Выводы…………………………….. 23
Заключение…………………………… 23
Списоклитературы ………………………. 24

Многие математические модели в естественных науках, инженерии и эконо- мике описываются с помощью дифференциальных уравнений. Обыкновен- ные дифференциальные уравнения подразумевают зависимость скорости от текущего состояния объекта и, быть может, момента времени. Одна- ко скорость некоторых процессов зависит не только от текущего, но и от некоторого предыдущего состояния.
Например, известно [2], что обыкновенное дифференциальное уравне- ние П. Ф. Ферхюльста хорошо описывает динамику популяции простейших микроорганизмов, но не подходит для моделирования численности боль- шинства млекопитающих. Этот процесс описывается уже дифференциаль- но-разностным уравнением, которое предложил Г. Хатчинсон [14], запазды- вание в нем учитывает тот факт, что особь полноценно вступает во внут- ривидовую конкуренцию при достижении репродуктивного возраста.
Для таких математических моделей исследуют устойчивость по Ля- пунову [8] положений равновесия. Для этого анализируют, как изменяется траектория движения при малых изменениях начальных данных от поло- жения равновесия. Это позволяет анализировать и прогнозировать есте- ственные процессы, проектировать надежные системы, строить стабилизи- рующие управления объектами и решать другие задачи.
Часто математическая модель задана системой дифференциальных уравнений, которые затруднительно проинтегрировать аналитически. В та- ком случае рассматривают некоторое приближение системы в окрестности положения равновесия. Доказано [8], что при выполнении определенных условий свойства устойчивости совпадают для исходной и приближенной систем, поэтому разумно исследовать свойства аппроксимирующих систем.
Наиболее изученным классом таких систем являются линейные си- стемы дифференциальных уравнений. Для них известны способы построе- ния решений и критерии устойчивости. Однако возможна ситуация, когда первое в широком смысле приближение не содержит линейных членов, в этом случае появляются однородные уравнения порядка выше 1.
Для анализа устойчивости в работе используется прямой метод Ля- пунова. Рассматриваются два способа обобщения этого метода на диф-
3
ференциально-разностные системы: подход Н. Н. Красовского [7] и подход Б. С. Разумихина [10]. Красовский предложил рассматривать функциона- лы, зависящие от участка траектории. Этот подход позволяет получить критерий устойчивости и является более общим, но функционалы исследо- вать сложнее, чем функции. Разумихин же предложил исследовать функ- ции, но рассматривать их производные вдоль непрерывных функций, удо- влетворяющих специальному условию. Этот подход позволяет получить лишь достаточные условия, но для некоторых классов систем осуществля- ется намного проще. В работе используются оба подхода.
Задержки в моделируемых процессах имеют разную природу, поэто- му в дифференциально-разностных уравнениях используются различные запаздывания. Широко распространено постоянное запаздывание, напри- мер, оно используется в уже упомянутой модели Хатчинсона. Кроме того, запаздывание может линейно возрастать с течением времени, например, при моделировании перемешивания содержимого смесительного бака [5], движения по кольцевой дороге [17] или работы информационного серве- ра [4].
В работе исследуется устойчивость одного класса однородных диф- ференциально-разностных систем с линейно возрастающим запаздывани- ем. Работа имеет следующую структуру. После введения идут постановка задачи и обзор литературы по данной теме. Далее следует основная часть, состоящая из двух глав. Первая глава посвящена подходу Красовского. В ней построен функционал Ляпунова-Красовского для одного однородного уравнения с линейно возрастающим запаздыванием, и на его основе получе- ны достаточные условия устойчивости нулевого решения этого уравнения. Во второй главе рассматривается подход Разумихина, и на его основе полу- чены достаточные условия асимптотической устойчивости нулевого реше- ния одной однородной системы с линейно возрастающим запаздыванием. Кроме того, во второй главе исследуются робастная устойчивость и систе- ма со смешанным запаздыванием. В конце работы представлены выводы и заключение.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Кооперативные игры на гиперграфах
    📅 2019год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет