Приглашаем посетить сайт

Чехов (chehov-lit.ru)

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
ПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ

В начало энциклопедии

По первой букве
A-Z А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

ПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ

ПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ - изолированная замкнутая траектория в фазовом пространстве динамич. системы, изображающая периодич. движение. В окрестности П. ц. фазовые траектории либо удаляются от него (неустойчивый П. ц.), либо неограниченно приближаются к нему - "наматываются" на него (устойчивый П. ц.). Поведение траекторий в окрестности П. ц. связано со значениями его мультипликаторов (см. Бифуркация). Если абс. величины всех мультипликаторов меньше 1, то все трдектории неограниченно приближаются к нему и он устойчив. Устойчивый П. ц. является матем. образом периодич. автоколебаний. Напр., ур-ние Ван дер Поля (описывающее, в частности, динамику лампового генератора) имеет при значениях параметра Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ> 0 единственный устойчивый П. ц. (рис. 1).

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ

Рис. 1. Фазовые портреты генератора Ван дер Поля при различных значениях нелинейности: а- квазигармоничные колебания; 6- сильно несинусоидальные; в- релаксационные.

Для систем с одной степенью свободы (их фазовое пространство - плоскость) устойчивыми П. ц. и устойчивыми состояними равновесия исчерпываются все возможные объекты, к-рые притягивают соседние траектории на фазовой плоскости. В многомерных динамич. системах с размерностью фазового пространства nФизическая энциклопедия. В 5-ти томах ПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ3 возможны более сложные притягивающие объекты - аттракторы.

Рис. 2. Седловой предельный цикл: Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ - устойчивое се-паратрисное многообразие;Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ- неустойчивое сепаратри-сное многообразие.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ

Если часть мультипликаторов (но не все) по модулю больше 1, то П. ц. седловой (рис. 2) и лежит на пересечении двух сепаратрисных многообразий: устойчивого, по к-рому траектории приближаются к П. ц., и неустойчивого, состоящего из удаляющихся от П. ц. траекторий. Устойчивые многообразия П. ц. могут разделять в фазовом пространстве области притяжения разл. аттракторов - как простых (состояние равновесия, устойчивый П. ц.), так и странных. Неустойчивые многообразия седловых П. ц. могут входить в состав странных аттракторов и стохастич. множеств гамиль-тоновых систем и определять их структуру. Если все мультипликаторы по модулю больше 1, то П. ц. неустойчив (устойчив при обращении направления движения по траектории, т. е. при Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ).

Переход через единичное значение абс. величин одного или неск. мультипликаторов при изменении параметров динамич. системы свидетельствует о бифуркации смены устойчивости или исчезновения П. ц.

Лит.: Андронов А. А., Витт А. А., Xайкин С. 3., Теория колебаний, [3 изд.], м., 1981; Баутин Н. Н., Леонтович E. А., Методы и приемы качественного исследования динамических систем на плоскости, М., 1976; Рабинович М. И., Трубецков Д. И., Введение в теорию колебаний и волн, М., 1984.

В. С. Афраймович, М. И. Рабинович.

В начало энциклопедии