Δυναμικά συστήματα και μη γραμμικές ταλαντώσεις

Στην δεκαετία του 1920 ο B.Van der Pol (1889-1959) εισήγαγε την ομώνυμη εξίσωση για να περιγράψει ταλαντώσεις ηλεκτρικού κυκλώματος με τρίοδο.Είναι μια δεύτερης τάξης διαφορική εξίσωση, μη γραμμική, με κυβική μη γραμμικότητα.Ο ταλαντωτής Van der Pol είναι τυπικό- κλασσικό παράδειγμα αυτοσυντηρούμ...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Author: Γεροντίδης, Θεόδωρος - Μωυσής
Other Authors: Καραχάλιος, Νικόλαος
Language:Greek
Published: 2015
Subjects:
Online Access:https://vsmart.lib.aegean.gr/webopac/FullBB.csp?WebAction=ShowFullBB&EncodedRequest=hN*859*09*99F*C7g*B3*95*0C*7C*DA*AE*ED&Profile=Default&OpacLanguage=gre&NumberToRetrieve=50&StartValue=2&WebPageNr=1&SearchTerm1=2013%20.1.46550&SearchT1=&Index1=Keywordsbib&SearchMethod=Find_1&ItemNr=2
http://hdl.handle.net/11610/12233
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
_version_ 1828461043006832640
author Γεροντίδης, Θεόδωρος - Μωυσής
author2 Καραχάλιος, Νικόλαος
author_facet Καραχάλιος, Νικόλαος
Γεροντίδης, Θεόδωρος - Μωυσής
author_sort Γεροντίδης, Θεόδωρος - Μωυσής
collection DSpace
description Στην δεκαετία του 1920 ο B.Van der Pol (1889-1959) εισήγαγε την ομώνυμη εξίσωση για να περιγράψει ταλαντώσεις ηλεκτρικού κυκλώματος με τρίοδο.Είναι μια δεύτερης τάξης διαφορική εξίσωση, μη γραμμική, με κυβική μη γραμμικότητα.Ο ταλαντωτής Van der Pol είναι τυπικό- κλασσικό παράδειγμα αυτοσυντηρούμενου ταλαντωτή και θεωρείται πλέον χρησιμότατο μαθηματικό μοντέλο για τη μελέτη και άλλων, πολύπλοκων και εξεζητημένων συστημάτων. Στην εργασία αυτή θα ασχοληθούμε με την εξίσωση Van der Pol , θεωρώντας την κυρίως ως δυναμικό σύστημα και εστιάζουμε το ενδιαφέρον μας στην «τελική» συμπεριφορά του. Περιγράφουμε την εξίσωση Van der Pol και την εξάρτηση της παραμέτρου τριβής από την ποσότητα φορτίου. Μελετάμε το ισοδύναμο δυναμικό σύστημα, τα σημεία ισορροπίας του, τη μορφή των τροχιών και θέτουμε και απαντούμε τρία βασικά ζητήματα: α) την ύπαρξη, β) την μοναδικότητα και γ) την ευστάθεια του οριακού κύκλου Van der Pol. Η ύπαρξη και μοναδικότητα του οριακού κύκλου επιτυγχάνεται στα πλαίσια της θεωρίας Lienard, μια γενικότερη κατηγορία συναρτήσεων στην οποία ανήκει και η Van der Pol. Για την ευστάθεια χρησιμοποιούνται οι τομές και η απεικόνιση Poincare και η μέθοδος μέσου όρου (averaging method) Κ.Β.Μ. Επίσης προσδιορίζεται η ακτίνα του οριακού κύκλου για μικρές τιμές της παραμέτρου και ο ρυθμός προσέγγισης γειτονικών τροχιών στον οριακό κύκλο. Τέλος, μελετάμε μεγαλύτερες τιμές της παραμέτρου, την επίδραση της στη μορφή του κύκλου και των τροχιών, καθώς και την εμφάνιση και μελέτη των ταλαντώσεων χαλάρωσης. Παρατίθενται επίσης εξομοιώσεις του συστήματος Van der Pol στο χώρο φάσεων, για διάφορες τιμές της παραμέτρου.Ακόμη παρουσιάζουμε έναν από τους πολλούς τρόπους παραγωγής της εξισώσεως Van der Pol. Προτιμήθηκε ο κλασσικός-ιστορικός τρόπος. Επίσης αποδεικνύουμε την ισοδυναμία των μορφών της εξισώσεως Van der Pol που χρησιμοποιήθηκαν στην εργασία.
id oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-12233
institution Hellanicus
language Greek
publishDate 2015
record_format dspace
spelling oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-122332020-11-23T10:13:59Z Δυναμικά συστήματα και μη γραμμικές ταλαντώσεις Γεροντίδης, Θεόδωρος - Μωυσής Καραχάλιος, Νικόλαος Αρμονική ταλάντωση Ηλεκτρική ταλάντωση Οριακοί κύκλοι Δυναμικό σύστημα Ταλαντώσεις χαλάρωσης Van der Pol Lienard K.B.M. averaging method Poincare map Poincaré-Bendixson Nonlinear oscillations Differential equations, Nonlinear Στην δεκαετία του 1920 ο B.Van der Pol (1889-1959) εισήγαγε την ομώνυμη εξίσωση για να περιγράψει ταλαντώσεις ηλεκτρικού κυκλώματος με τρίοδο.Είναι μια δεύτερης τάξης διαφορική εξίσωση, μη γραμμική, με κυβική μη γραμμικότητα.Ο ταλαντωτής Van der Pol είναι τυπικό- κλασσικό παράδειγμα αυτοσυντηρούμενου ταλαντωτή και θεωρείται πλέον χρησιμότατο μαθηματικό μοντέλο για τη μελέτη και άλλων, πολύπλοκων και εξεζητημένων συστημάτων. Στην εργασία αυτή θα ασχοληθούμε με την εξίσωση Van der Pol , θεωρώντας την κυρίως ως δυναμικό σύστημα και εστιάζουμε το ενδιαφέρον μας στην «τελική» συμπεριφορά του. Περιγράφουμε την εξίσωση Van der Pol και την εξάρτηση της παραμέτρου τριβής από την ποσότητα φορτίου. Μελετάμε το ισοδύναμο δυναμικό σύστημα, τα σημεία ισορροπίας του, τη μορφή των τροχιών και θέτουμε και απαντούμε τρία βασικά ζητήματα: α) την ύπαρξη, β) την μοναδικότητα και γ) την ευστάθεια του οριακού κύκλου Van der Pol. Η ύπαρξη και μοναδικότητα του οριακού κύκλου επιτυγχάνεται στα πλαίσια της θεωρίας Lienard, μια γενικότερη κατηγορία συναρτήσεων στην οποία ανήκει και η Van der Pol. Για την ευστάθεια χρησιμοποιούνται οι τομές και η απεικόνιση Poincare και η μέθοδος μέσου όρου (averaging method) Κ.Β.Μ. Επίσης προσδιορίζεται η ακτίνα του οριακού κύκλου για μικρές τιμές της παραμέτρου και ο ρυθμός προσέγγισης γειτονικών τροχιών στον οριακό κύκλο. Τέλος, μελετάμε μεγαλύτερες τιμές της παραμέτρου, την επίδραση της στη μορφή του κύκλου και των τροχιών, καθώς και την εμφάνιση και μελέτη των ταλαντώσεων χαλάρωσης. Παρατίθενται επίσης εξομοιώσεις του συστήματος Van der Pol στο χώρο φάσεων, για διάφορες τιμές της παραμέτρου.Ακόμη παρουσιάζουμε έναν από τους πολλούς τρόπους παραγωγής της εξισώσεως Van der Pol. Προτιμήθηκε ο κλασσικός-ιστορικός τρόπος. Επίσης αποδεικνύουμε την ισοδυναμία των μορφών της εξισώσεως Van der Pol που χρησιμοποιήθηκαν στην εργασία. 2015-11-18T10:20:24Z 2015-11-18T10:20:24Z 2013 https://vsmart.lib.aegean.gr/webopac/FullBB.csp?WebAction=ShowFullBB&EncodedRequest=hN*859*09*99F*C7g*B3*95*0C*7C*DA*AE*ED&Profile=Default&OpacLanguage=gre&NumberToRetrieve=50&StartValue=2&WebPageNr=1&SearchTerm1=2013%20.1.46550&SearchT1=&Index1=Keywordsbib&SearchMethod=Find_1&ItemNr=2 http://hdl.handle.net/11610/12233 el Σάμος
spellingShingle Αρμονική ταλάντωση
Ηλεκτρική ταλάντωση
Οριακοί κύκλοι
Δυναμικό σύστημα
Ταλαντώσεις χαλάρωσης
Van der Pol
Lienard
K.B.M. averaging method
Poincare map
Poincaré-Bendixson
Nonlinear oscillations
Differential equations, Nonlinear
Γεροντίδης, Θεόδωρος - Μωυσής
Δυναμικά συστήματα και μη γραμμικές ταλαντώσεις
title Δυναμικά συστήματα και μη γραμμικές ταλαντώσεις
title_full Δυναμικά συστήματα και μη γραμμικές ταλαντώσεις
title_fullStr Δυναμικά συστήματα και μη γραμμικές ταλαντώσεις
title_full_unstemmed Δυναμικά συστήματα και μη γραμμικές ταλαντώσεις
title_short Δυναμικά συστήματα και μη γραμμικές ταλαντώσεις
title_sort δυναμικά συστήματα και μη γραμμικές ταλαντώσεις
topic Αρμονική ταλάντωση
Ηλεκτρική ταλάντωση
Οριακοί κύκλοι
Δυναμικό σύστημα
Ταλαντώσεις χαλάρωσης
Van der Pol
Lienard
K.B.M. averaging method
Poincare map
Poincaré-Bendixson
Nonlinear oscillations
Differential equations, Nonlinear
url https://vsmart.lib.aegean.gr/webopac/FullBB.csp?WebAction=ShowFullBB&EncodedRequest=hN*859*09*99F*C7g*B3*95*0C*7C*DA*AE*ED&Profile=Default&OpacLanguage=gre&NumberToRetrieve=50&StartValue=2&WebPageNr=1&SearchTerm1=2013%20.1.46550&SearchT1=&Index1=Keywordsbib&SearchMethod=Find_1&ItemNr=2
http://hdl.handle.net/11610/12233
work_keys_str_mv AT gerontidēstheodōrosmōysēs dynamikasystēmatakaimēgrammikestalantōseis