研究运动稳定性理论的新设想

本文提出一种研究稳定性的新设想,首先讨论了n维非自治系统,获得了其平凡解一致稳定、渐近稳定和不稳定的充分条件,然后讨论了n=2时,二维非自治系统和时变系数线性系统的稳定性,获得其平凡解一致稳定,渐近稳定和不稳定的充分条件。     

一类具有Lotka-Volterra竞争模型共存解的存在性与稳定性

该文讨论了在空间分布不均匀的环境下一类具有Lotka-Volterra二维竞争模型的共存解的存在性与稳定性.特别地,两个竞争物种被假设拥有不同的内禀增长率,不同的种内竞争系数和种间竞争系数.结果表明当扰动参数Υ充分小时,该模型的动力学行为被一些函数所刻画.该文使用的数学方法包含Lyapunov-Schmidt分解法,谱理论和单调动力系统理论.     

一类时变动力系统的高余维分岔及其控制

研究了一类时变动力系统的高余维分岔及其控制问题,首先利用新方法对时变分岔方程的两个方向的分岔转迁和跃迁现象进行分析,分别通过慢变解的线性化近似和量级平衡估计分岔转迁值,然后研究这类时变分岔方程的线性反蚀控制问题,通过分析相应的二维高次自治系统的Hopf分岔,在适当的条件下得到了稳定的动态滞后环,研究揭示出脉冲振动产生的机理是分岔参数随时间周期变化经过定常分岔值时所发生的分岔转迁的滞后和跃迁现象。     

非线性转子系统稳定性量化分析方法

转子轴承系统是一类多自由度非线性动力系统,广泛应用于工程实际．设计观念和维修体制的变革提出了稳定性量化分析的要求．本文利用轨线保稳降维方法提出了转子系统稳定性的量化分析方法．首先,对高维非线性非自治转子系统进行数值积分,将n维空间的轨线映射为一系列一维的映象轨线,并将各自由度的运动方程中除该自由度外的所有状态变量用积分结果代换,得到n个互相解耦,含有多个时变参数的单自由度方程．然后,在一维观察空间的外力位移扩展相平面上定义了动态中心点,研究转子系统中常见的几种运动的动态中心点动能差序列的特点,给出了上述典型运动形式的轨线稳定裕度的定量评估指标,应用灵敏度分析技术快速有效地预测周期运动的倍周期分岔点和Hopf分岔点．以一个具有非线性支承的滑动轴承柔性转子模型为例,证明了该方法的有效性．     

具有人力资本和科技进步的经济增长模型研究

通过引入新的变量,将二维非自治动力系统转化为二维自治的动力系统,得到包含教育,实物资本,人口和技术进步的经济增长模型.证明二维自治动力系统存在唯一的平衡点且为结点.对于给定的初始状态,模型描述的经济存在一条增长路径.通过对模型动态性质的讨论,得出维持经济长期增长的关键因素是技术进步.最后,讨论了死亡率、折旧率和对教育的投资对经济增长的影响,得出在相同的生育率的情况下,死亡率越低,经济增长越快;低折旧率对应于高经济增长,加大教育的投入也可有效地促进经济增长.     

具有不确定参数二次自治系统的自适应同步问题研究

研究了两个带有参数的n维二次自治系统的自适应同步问题.根据Lyapunov稳定性理论及自适应控制方法得到了两个带有不确定参数非线性系统状态的渐近同步自适应控制方法.同时,识别了不确定参数.通过对两个超混沌系统的理论研究,证明了给定的非线性动力系统同步策略和参数识别的可行性.     

Hale中立型延迟微分方程的耗散性:新的准则及其应用

本文研究由Hale型非线性中立型延迟微分方程(HNDDEs)生成的耗散动力系统的耗散性,其与不变测度紧密相关.利用广义的Halanay不等式,给出了非线性非自治HNDDEs-些新的、有用的耗散准则.本文详细讨论了两个具体的动力系统:一是由传输线问题所产生的模型,二是非线性Nicholson丽蝇模型.     

基于小波包分解的非线性时变系统辩识

在实际应用中,经常会碰到非线性时变系统,它们的辨识和建模比较困难．本文采用时变Hammerstein模型描述时变非线性系统．该模型可以以较简单的方式刻划系统的时变特性和非线性特性．然后用小波包对时变系数进行展开,把时变系统的辨识转化为对时不变系数的辨识．     

缓变系数动力系统的运动稳定性

本文举例说明“冻结”系统稳定性与原变系数系统稳定性之间的各种关系,用函数的方法给出了变系数动力系统运动稳定性的充分条件,用显式确定系数缓变的界限,非线性附加项的界限,带有时滞的系统的时滞的界限.     

高维非线性自治系统的全局稳定和不稳定性

本文用一般分离变量型v函数,证明了一般高维非线性自治微分方程组解的全局稳定性和不稳定性的定理,将基本结果用于n维分离变量的非线性自治系统,改进和包含了文献[1,2]的结果,且得到其他一些结果,对n维Lurè型直接控制系统,给出了在Hurwitz角域[0,∞)内绝对稳定的简便实用判据。     

小参数时变非线性系统的技术稳定性

分析一类含小参数的时变非线性系统关于给定状态约束集合的技术稳定性.根据向量微分比较原理和基本的单调性准则,利用向量V函数方法给出由系统系数表达的技术稳定性判据.并讨论了基于派生系统和线性化方法研究非线性系统技术稳定性的条件.另外,对于派生时变线性系统的指数稳定性给出了简单的代数判据.最后给出示例说明文中方法.     

二维平板可压缩边界层的二次稳定性分析

本文在二维可压缩边界层中应用Floquet分析,建立了控制次谐波稳定性的方程组,研究在二维可压缩边界层转捩过程中二维有限振幅的T-S波对三维线性小扰动的作用,并计算了来流马赫数对次谐波的产生和发展情况的影响,从中可以看出二维和三维扰动波相互作用对二维可压缩流动边界层的发展过程所产生的影响.     

非线性动力学系统的辨识：时频滤波与骨架曲线

利用非平稳信号的时频分析方法研究了一类非线性系统的频率特性和阻尼特性随运动形态的变化规律,得到了能简洁、直观地反映系统基本非线性动力学特性的广义骨架线性系统（简称GSLS）和骨架曲线。在此基础上,利用时频滤波方法根据系统非平稳响应信号对非线性系统进行辨识。该项工作为非线性系统反问题的研究提供了一条新的途径。     

水平振动下桩基的非线性动力学特性

将桩-土系统看成一个嵌入桩基的粘弹性半空间,利用连续介质力学的方法,在空间柱坐标系中建立了非线性桩-土相互作用的数学模型——桩土耦合的非线性边值问题．在频率域内研究了水平振动下桩基的非线性动力学特性,考察了轴力对桩基非线性动力学特性的影响．研究了多种参数对桩基动力学特性的影响,特别是轴力对桩基刚度的影响A·D2结果表明:在轴力作用下桩基可能丧失承载能力．因此,研究桩基水平振动的力学行为时,必须考察轴力的影响．     

赤潮藻类非线性动力学模型的分岔及稳定性研究

选取两种常见赤潮藻类和一种浮游动物,考虑生态环境的富营养化及赤潮藻类与浮游动物的相互作用,建立了多种群赤潮藻类的非线性动力学模型．首次运用现代非线性动力学理论,对模型的稳定性及分岔行为进行了研究．得到了发生Hopf分岔时的分岔参数值,判断了极限环的稳定性,并发现了该模型通过准周期分岔产生混沌．     

Dynamic stability of nonlinear barge-towing system

A method for predicting the dynamic stability of a nonlinear barge-towing system is presented in which the equations of motion of the dynamic system are first transformed into a six-dimensional state-space equation. The governing equation is then linearized by using the Taylor series expanding with respect to the equilibrium configurations of the towed barge. It is found that the stability conditions of a towing system are determined by the signs of the real part of some associated eigenvalues: Positive and negative 1's will result in unstable and stable dynamic responses, respectively, and 0 corresponds to the marginally stable condition. The reliability of the foregoing criteria is confirmed by the time histories (simulations) of the nonlinear barge-towing system. The effects of the stabilizing skegs and significantly improve the course stability of the towed barge and that the length and material of the towrope are also key factors affecting the dynamic stability of the barge-towing system.     

异质预期下双寡头企业碳减排决策的复杂性分析

针对碳减排环境下的政府碳配额分配和企业产量与减排研发决策问题,基于古诺双寡头垄断模型,建立了考虑有限理性和异质性预期的碳排放依赖型企业碳减排决策模型,从市场复杂性演化的内部视角出发,分析市场竞争波动的内在机制;并通过非线性动力学理论探讨企业不同的响应速度对于市场稳定性的影响。结果表明,技术减排成本系数、碳交易价格对低碳产品的偏好系数是影响两企业竞争策略的关键因素,两个因素的取值不同甚至会彻底改变均衡状态下两企业相对的减排投资力度和相对的盈利能力及市场的稳定性。针对市场竞争出现的波动现象,通过时滞反馈控制方法高效、快速的控制动力系统的不稳定行为,使得市场迅速恢复稳定、有序的状态,为决策者有效解决市场不稳定现象提供了科学依据。     

Optimal control of swinging alliances in a parabolic competition model

A system of parabolic partial differential equations describes the interaction of three populations, modeling a dynamic competition/cooperation scenario. More precisely, two populations are always competing with each other, but the third population can switch the mode of alliance with the other two populations between cooperation and competition. The control is a function measuring the strength and nature of the alliance and the goal is to maximize the population with the swinging alliance while keeping the other two populations close to each other and minimizing the cost of the alliance action. Various scenarios are illustrated with numerical results.     

Stability estimates of solutions to extremal problems for a nonlinear convection-diffusion-reaction equation

We consider an identification problem for a stationary nonlinear convection–diffusion–reaction equation in which the reaction coefficient depends nonlinearly on the concentration of the substance. This problem is reduced to an inverse extremal problem by an optimization method. The solvability of the boundary value problem and the extremal problem is proved. In the case that the reaction coefficient is quadratic, when the equation acquires cubic nonlinearity, we deduce an optimality system. Analyzing it, we establish some estimates of the local stability of solutions to the extremal problem under small perturbations both of the quality functional and the given velocity vector which occurs multiplicatively in the convection–diffusion–reaction equation.