Знаходження обмежених розв'язків лінійних імпульсних систем

Автор(и)

  • Farkhod Asrorov Київський національний університет імені Тараса Шевченка вул. Володимирська, 60, м. Київ, Україна, 01033, Україна https://orcid.org/0000-0002-3917-4724
  • Valentyn Sobchuk Східноєвропейський національний університет ім. Лесі Українки пр. Волі, 13, м. Луцьк, Україна, 43025, Україна https://orcid.org/0000-0002-4002-8206
  • Оlexandr Kurylko Київський національний університет імені Тараса Шевченка вул. Володимирська, 60, м. Київ, Україна, 01033, Україна https://orcid.org/0000-0002-1711-7083

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.178635

Ключові слова:

диференціальні рівняння, імпульсна система, обмежений роз'вязок, функція Гріна-Самойленка, регулярні роз'вязки

Анотація

Досліджується проблема існування обмежених розв'язків на всій дійсній осі лінійних неоднорідних систем диференційних рівнянь, які зазнають імпульсні збурення у фіксовані моменти часу. Знайдено достатні умови гіперболічності розв‘язків однорідної багатовимірної системи диференціальних рівнянь з імпульсним впливом. Отримані умови застосовано для дослідження обмежених розв‘язків неоднорідної імпульсної системи. Сформульовано достатні умови існування єдиного обмеженого розв‘язку до неоднорідної системи для випадку слабкої регулярності відповідної однорідної системи. Перевагою такого підходу є те, що знайдені умови можуть бути ефективно перевірені для конкретних класів імпульсно-збурених систем, оскільки сформульовані у термінах коефіцієнтів вихідних задач. Отримані умови дозволяють застосувати класичні методи диференціальних рівнянь для одержання тверджень про розв‘язність та неперервну залежність розв‘язків від параметрів імпульсної системи.

Теорія систем з імпульсним впливом має широке коло застосувань. Численні еволюційні процеси у фізіці, техніці, автоматичному регулюванні, біології, економіці на протязі свого розвитку можуть піддаватись короткочасним впливам, тривалістю яких можна знехтувати. Наприклад, процеси із скачкоподібними змінами спостерігаються у механіці (рух пружини при ударному впливі, робота годинникового механізму, зміна швидкості ракети при відокремленні ступенів), в радіотехніці (генерація імпульсів), в біології (робота серця, поділ клітин, передача сигналів нейронами), в теорії контролю (робота промислових роботів). Тому якісне дослідження імпульсних систем у даній роботі є актуальною задачею в сучасній теорії математичного моделювання

Біографії авторів

Farkhod Asrorov, Київський національний університет імені Тараса Шевченка вул. Володимирська, 60, м. Київ, Україна, 01033

Кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник

НДЛ "Диференціальних рівнянь та їх застосувань у механіці

Valentyn Sobchuk, Східноєвропейський національний університет ім. Лесі Українки пр. Волі, 13, м. Луцьк, Україна, 43025

Кандидат фізико-математичних наук, доцент

Кафедра диференціальних рівнянь і математичної фізики

Оlexandr Kurylko, Київський національний університет імені Тараса Шевченка вул. Володимирська, 60, м. Київ, Україна, 01033

Кандидат фізико-математичних наук

Кафедра теоретичної та прикладної механіки

Посилання

  1. Anashkin, O. V., Dovzhik, T. V., Mit'ko, O. V. (2010). Ustoychivost' resheniy differentsial'nyh uravneniy pri nalichii impul'snyh vozdeystviy. Dinamicheskie sistemy, 28, 3–10.
  2. Wang, Y., Lu, J. (2020). Some recent results of analysis and control for impulsive systems. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 80, 104862. doi: https://doi.org/10.1016/j.cnsns.2019.104862
  3. Dashkovskiy, S., Feketa, P., Kapustyan, O., Romaniuk, I. (2018). Invariance and stability of global attractors for multi-valued impulsive dynamical systems. Journal of Mathematical Analysis and Applications, 458 (1), 193–218. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2017.09.001
  4. Asrorov, F., Perestyuk, Y., Feketa, P. (2017). On the stability of invariant tori of a class of dynamical systems with the Lappo–Danilevskii condition. Memoirs on Differential Equations and Mathematical Physics, 72, 15–25.
  5. Kapustyan, O. V., Asrorov, F. A., Perestyuk, Y. M. (2019). On the Exponential Stability of a Trivial Torus for One Class of Nonlinear Impulsive Systems. Journal of Mathematical Sciences, 238 (3), 263–270. doi: https://doi.org/10.1007/s10958-019-04234-9
  6. Kapustian, O. A., Sobchuk, V. V. (2018). Approximate Homogenized Synthesis for Distributed Optimal Control Problem with Superposition Type Cost Functional. Statistics, Optimization & Information Computing, 6 (2), 233–239. doi: https://doi.org/10.19139/soic.v6i2.305
  7. Bonotto, E. M., Bortolan, M. C., Caraballo, T., Collegari, R. (2016). Impulsive non-autonomous dynamical systems and impulsive cocycle attractors. Mathematical Methods in the Applied Sciences, 40 (4), 1095–1113. doi: https://doi.org/10.1016/j.jde.2016.11.036
  8. Bonotto, E. M., Gimenes, L. P., Souto, G. M. (2017). Asymptotically almost periodic motions in impulsive semidynamical systems. Topological Methods in Nonlinear Analysis, 49 (1), 133–163. doi: https://doi.org/10.12775/tmna.2016.065
  9. Dashkovskiy, S., Feketa, P. (2017). Input-to-state stability of impulsive systems and their networks. Nonlinear Analysis: Hybrid Systems, 26, 190–200. doi: https://doi.org/10.1016/j.nahs.2017.06.004
  10. Iovane, G., Kapustyan, A. V., Valero, J. (2008). Asymptotic behaviour of reaction–diffusion equations with non-damped impulsive effects. Nonlinear Analysis: Theory, Methods & Applications, 68 (9), 2516–2530. doi: https://doi.org/10.1016/j.na.2007.02.002
  11. Perestyuk, M. O., Kapustyan, O. V. (2012). Long-time behavior of evolution inclusion with non-damped impulsive effects. Memoirs of Differential equations and Mathematical physics, 56, 89–113.
  12. Kapustyan, O. V., Perestyuk, M. O. (2016). Global Attractors in Impulsive Infinite-Dimensional Systems. Ukrainian Mathematical Journal, 68 (4), 583–597. doi: https://doi.org/10.1007/s11253-016-1243-0
  13. Izhikevich, E. M. (2006). Dynamical systems in neuroscience: The geometry of excitability and bursting. MIT Press. doi: https://doi.org/10.7551/mitpress/2526.001.0001

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-11-28

Як цитувати

Asrorov, F., Sobchuk, V., & Kurylko О. (2019). Знаходження обмежених розв’язків лінійних імпульсних систем. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(4 (102), 14–20. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.178635

Номер

Розділ

Математика та кібернетика - прикладні аспекти