Построение приближенного решения нелинейного уравнения методом Ван-дер-Поля
Категория реферата: Рефераты по математике
Теги реферата: доклад по информатике, реферати
Добавил(а) на сайт: Ермишин.
Предыдущая страница реферата | 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | Следующая страница реферата
Динамический режим обладает сильной устойчивостью, заключающейся в
том, что каково бы ни было значение [pic], малое или большое, все равно
[pic] при [pic].
Как видно из выражения (9), если начальное значение амплитуды [pic]=0, амплитуда останется равной нулю для любого t, и, следовательно, получим
х=0, то есть тривиальное решение уравнения (1). Это тривиальное решение, очевидно, соответствует статическому режиму, то есть отсутствию колебаний в
системе.
Однако, исходя из формулы (9), нетрудно заключить, что этот статический режим неустойчив. Действительно, как бы ни было мало начальное значение амплитуды, оно все равно будет монотонно приближаться к значениям, равным [pic]. Таким образом, поскольку случайные малые толчки практически неизбежны, в рассматриваемой колебательной системе, находящейся в состоянии покоя, автоматически возбуждаются колебания с амплитудой, то есть система самовозбуждается.
Из выражения (9) следует, что если [pic], то [pic], и для любых [pic]
[pic] очень быстро приближается к значению [pic] независимо от [pic]. Это
решение соответствует стационарному (установившемуся) динамическому режиму:
[pic] (10)
Иначе говоря, любое колебание при увеличении t приближается к
стационарному колебанию, то есть колебания будут устойчивы.
Режимы с постоянной амплитудой, для [pic], приводят к уравнению
А[pic]=[pic]=0
[pic] .
Корни этого уравнения [pic] [pic];
[pic]; [pic]0 : [pic], 0[pic],
где [pic] (s=1,2) [pic]=[pic]
[pic] [pic] (s=1,2)
Проверим выполнение условий теоремы для нашего уравнения. Из системы
(6) находим [pic] и [pic]:
[pic]
Очевидно, что [pic] и [pic] непрерывны.
[pic], из этих неравенств видно, что [pic] и [pic] ограничены для любого
конечного [pic]. Функции [pic] и [pic] для системы (2) имеют вид:
[pic].
Из последней системы видно, что [pic] и [pic] непрерывны и ограничены
для любого конечного [pic]. [pic] и [pic]— периодические по t с любым
периодом, в том числе и [pic]. Функции [pic] и [pic], [pic] и [pic]
непрерывно дифференцируемы по t, а следовательно удовлетворяют условию
Липшица.
Пусть [pic] и [pic]— решения точной системы (6). Тогда для [pic]
[pic] и [pic] : [pic], [pic].
( В нашем случае [pic], [pic] определяется уравнением (9а)).
Выводы
В рамках теории Ван-дер-Поля нельзя уточнить полученные решения.
В заключение заметим, что метод Ван-дер-Поля позволил исследовать
достаточно широкий круг задач нелинейной механики (с одной степенью
свободы), и задач радио- и электротехники, обладает наглядностью и удобен
для проведения расчетов. Благодаря этому методу созданы генераторы
стационарных колебаний в радиоприемных и радиопередающих устройствах, которые используются и по сей день в современной технике. В рамках теории
Ван-дер-Поля нельзя уточнить полученные решения.
Список использованной литературы
1. Ю.А. Митропольский Метод усреднения в нелинейной механике,
«Наукова думка» Киев — 1971г.
2. Н.Н. Моисеев Асимптотические методы нелинейной механики, М.: Наука, 1981г.
3. А. Найфэ Методы возмущений. Издательство «Мир», Москва—1976г.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: изложение ломоносов, новшество.
Предыдущая страница реферата | 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | Следующая страница реферата