2019Вестник КРАУНЦ Физико-математические наукиOpen access

STUDY POINTS OF REST HEREDITARITY DYNAMIC SYSTEMS VAN DER POL-DUFFING

Е. R. Novikova, Roman Parovik

Open full text 1 citations

Abstract

Using numerical modeling, oscillograms and phase trajectories were constructed to study the limit cycles of a van der Pol Duffing nonlinear oscillatory system with a power memory. The simulation results showed that in the absence of a power memory (α = 2, β = 1) or the classical van der Pol Duffing dynamical system, there is a single stable limit cycle, i.e. Lienar theorem holds. In the case of viscous friction (α = 2, 0 < β < 1), there is a family of stable limit cycles of various shapes. In other cases, the limit cycle is destroyed in two scenarios: a Hopf bifurcation (limit cycle-limit point) or (limit cycle-aperiodic process). Further continuation of the research may be related to the construction of the spectrum of Lyapunov maximal exponents in order to identify chaotic oscillatory regimes for the considered hereditary dynamic system (HDS). В работе с помощью численного моделирования построены осциллограммы и фазовые траектории с целью исследования предельных циклов нелинейной колебательной системы Ван-дер-Поля Дуффинга со степенной памятью. Результаты моделирования показали, что в случае отсутствия степенной памяти (α = 2, β = 1) или классической динамической системы Ван-дер-Поля Дуффинга, существует единственный устойчивый предельный цикл, т.е. выполняется теорема Льенара. В случае вязкого трения (α = 2, 0 < β < 1), существует семейство устойчивых предельных циклов различной формы. В остальных случаях происходит разрушение предельного цикла по двум сценариям: бифуркация Хопфа (предельный цикл-предельная точка) или (предельный циклапериодический процесс). Дальнейшее продолжение исследований может быть связано с построением спектра максимальных показателей Ляпунова с целью идентификации хаотических колебательных режимов для рассматриваемой эредитарной динамической системы (ЭДС).

About this research paper

What this paper is about

Using numerical modeling, oscillograms and phase trajectories were constructed to study the limit cycles of a van der Pol Duffing nonlinear oscillatory system with a power memory. The simulation results showed that in the absence of a power memory (α = 2, β = 1) or the classical van der Pol Duffing dynamical system, there is a single stable limit cycle, i.e. Lienar theorem holds. In the case of viscous friction (α = 2, 0 < β < 1), there is a family of stable limit cycles of various shapes. In other cases, the limit cycle is destroyed in two scenarios: a Hopf bifurcation (limit cycle-limit point) or (limit cycle-aperiodic process). Further continuation of the research may be related to the construction of the spectrum of Lyapunov maximal exponents in order to identify chaotic oscillatory regimes for the considered hereditary dynamic system (HDS). В работе с помощью численного моделирования построены осциллограммы и фазовые траектории с целью исследования предельных циклов нелинейной колебательной системы Ван-дер-Поля Дуффинга со степенной памятью. Результаты моделирования показали, что в случае отсутствия степенной памяти (α = 2, β = 1) или классической динамической системы Ван-дер-Поля Дуффинга, существует единственный устойчивый предельный цикл, т.е. выполняется теорема Льенара. В случае вязкого трения (α = 2, 0 < β < 1), существует семейство устойчивых предельных циклов различной формы. В остальных случаях происходит разрушение предельного цикла по двум сценариям: бифуркация Хопфа (предельный цикл-предельная точка) или (предельный циклапериодический процесс). Дальнейшее продолжение исследований может быть связано с построением спектра максимальных показателей Ляпунова с целью идентификации хаотических колебательных режимов для рассматриваемой эредитарной динамической системы (ЭДС).

Why it matters

OpenAlex reports 1 citations for this work. Citation counts describe recorded attention and do not establish research quality.

Key contribution

A contribution statement is not available in the OpenAlex record.

Method / approach

Method details are not available in the OpenAlex metadata.

Main findings

Findings are not separately available in the OpenAlex metadata.

Limitations

Limitations are not available in the OpenAlex metadata.

Applications

Application details are not available in the OpenAlex metadata.

Available abstract

Using numerical modeling, oscillograms and phase trajectories were constructed to study the limit cycles of a van der Pol Duffing nonlinear oscillatory system with a power memory. The simulation results showed that in the absence of a power memory (α = 2, β = 1) or the classical van der Pol Duffing dynamical system, there is a single stable limit cycle, i.e. Lienar theorem holds. In the case of viscous friction (α = 2, 0 < β < 1), there is a family of stable limit cycles of various shapes. In other cases, the limit cycle is destroyed in two scenarios: a Hopf bifurcation (limit cycle-limit point) or (limit cycle-aperiodic process). Further continuation of the research may be related to the construction of the spectrum of Lyapunov maximal exponents in order to identify chaotic oscillatory regimes for the considered hereditary dynamic system (HDS). В работе с помощью численного моделирования построены осциллограммы и фазовые траектории с целью исследования предельных циклов нелинейной колебательной системы Ван-дер-Поля Дуффинга со степенной памятью. Результаты моделирования показали, что в случае отсутствия степенной памяти (α = 2, β = 1) или классической динамической системы Ван-дер-Поля Дуффинга, существует единственный устойчивый предельный цикл, т.е. выполняется теорема Льенара. В случае вязкого трения (α = 2, 0 < β < 1), существует семейство устойчивых предельных циклов различной формы. В остальных случаях происходит разрушение предельного цикла по двум сценариям: бифуркация Хопфа (предельный цикл-предельная точка) или (предельный циклапериодический процесс). Дальнейшее продолжение исследований может быть связано с построением спектра максимальных показателей Ляпунова с целью идентификации хаотических колебательных режимов для рассматриваемой эредитарной динамической системы (ЭДС).

Key concepts: Van der Pol oscillator, Limit cycle, Lyapunov exponent, Aperiodic graph, Limit (mathematics), Mathematics, Hopf bifurcation, Chaotic

Related papers

Back to paper searchBrowse research topicsOriginal source
STUDY POINTS OF REST HEREDITARITY DYNAMIC SYSTEMS VAN DER POL-DUFFING — Research Paper | ScholarLens