含参系统及共振系统的最简规范形的研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanghuayu1985
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规范形理论是简化常微分方程的一种十分有效的方法,在研究非线性动力系统在平衡点附近的分叉和稳定性等非线性动力学行为方面扮演着重要的角色。它为非线性动力学问题的求解,开辟了一条新的道路。 本文简述了几种计算常微分方程规范形方法的特点及规范形理论的推广应用。对L-S方法、中心流形理论与规范形理论几种化简常微分方程的方法进行比较,对已有的中心流形的Mathematica电算程序进行优化,实现了程序简洁化、通用化和高效化。 将参数视为状态变量,在不截断的情况下,研究了非共振含参双Hopf分叉系统的最简规范形。在采用非线性恒同变换时引入了变参数尺度变换函数,借助于计算机代数语言Mathematica,推导出一般情况下含有参数的非共振双Hopf分叉系统的最简规范形的前5阶系数的表达式,并根据其中的规律推导出该系统高阶最简规范形的通式。 基于李代数方法,对几种常见的共振双Hopf分叉系统的规范形进行了详细分析,得出了共振双Hopf分叉系统的最简规范形系数和非线性恒同变换系数与原动力系统系数之间关系的直接表达式。并利用符号运算语言Mathematica编制出了一套通用的程序,该程序不仅适用于计算各种常见的共振双Hopf分叉系统的最简规范形,同样可以用于计算非共振情况下双Hopf分叉系统的最简规范形。
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