Ломаные Эйлера и диаметр разбиения
Бесплатный доступ
В работе исследуются условия, которые нужно наложить на правую часть системы для того, чтобы при достаточно малом диаметре разбиения ломаные Эйлера сходились к пучку решений системы, в частности, чтобы из всякой последовательности ломаных Эйлера можно было выделить сходящуюся на всем рассматриваемом промежутке времени к решению подпоследовательность. Найдено условие (для заданной, выписываемой явно, константы, для любой липшицевого с этой константой отображения в фазовую плоскость, множество точек разрыва функции динамики имеет нулевую по Лебегу меру на графиках таких отображений), которое гарантирует сходимость ломаных Эйлера к пучку решений системы, если только диаметр соответствующих ломаным разбиений стремится к нулю. Рядом примеров показано, что данное условие не может быть ослаблено; в частности, сходимости может не быть даже если для всякой порожденной в рамках системы траектории сужение функции динамики на этот график интегрируемо по Риману, константа в указанном выше условии также не может быть уменьшена. В работе ломаные Эйлера погружаются в семейство решений интегрального уравнения с запаздыванием специального вида, для которых в свою очередь, и проводится доказательство основного результата. Вследствие этого, результаты статьи имеют место и в более широком классе численных методов, например для ломаных со счетным числом звеньев.
Дифференциальные уравнения, ломаные эйлера, пошаговые методы, условия каратеодори
Короткий адрес: https://sciup.org/147159285
IDR: 147159285 | DOI: 10.14529/mmp140408
Список литературы Ломаные Эйлера и диаметр разбиения
- Варга, Дж. Оптимальное управление дифференциальными и функциональными уравнениями/Дж. Варга. -М.: Наука, 1977. -624 с.
- Хартман, Ф. Обыкновенные дифференциальные уравнения/Ф. Хартман. -М.: Мир, 1970. -720 с.
- Толстоногов, А.А. Дифференциальные включения в банаховом пространстве/А.А. Толстоногов. -Новосибирск: Наука, 1986. -296 c.
- Tolstonogov, A.A. Differential Inclusions in a Banach Space. Mathematics and Its Applications, 524/A.A. Tolstonogov. -Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2000. -302 p.
- Филиппов, А.Ф. Дифференциальные уравнения с разрывной правой частью/А.Ф. Филиппов. -М.: Наука, 1985. -255 с.
- Красовский, Н.Н. Позиционные дифференциальные игры/Н.Н. Красовский, А.И. Субботин. -М.: Наука, 1974. -458 с.
- Cortes, J. Discontinuous Dynamical Systems/J. Cortes//Control Systems, IEEE. -2009. -V. 28, N 3. -P. 36-73.
- Biles, D.C. A Survey of Recent Results for the Generalizations of Ordinary Differential Equations/D.C. Biles, M. Federson, R.L. Pouso//Abstract and Applied Analysis. -2014. -Art. ID 260409. -9 pp.
- Хлопин, Д.В. Равномерная аппроксимация максимальных вправо траекторий в условиях асимптотической интегральной устойчивости/Д.В. Хлопин//Труды Международной конференции по математической теории управления и механике (Суздаль, 3-7 июля 2009). -М., 2011. -С. 211-218.
- Bohner М. Dynamic Equations on Time Scales/М. Bohner, А. Peterson. -Birkhäuser, 2001.
- Artstein, Z. Continuous Dependence on Parameters: On the Best Possible Results/Z. Artstein//Journal of Differential Equation. -1975. -V. 19, N 2. -P. 214-225.
- Хлопин, Д.В. Ломаные Эйлера в системах с измеримой по времени правой частью/Д.В. Хлопин//Дифференциальные уравнения. -2008. -Т. 44, № 12. -С. 1648-1657.
- Хлопин, Д.В. Ломаные Эйлера и временные шкалы в условиях Каратеодори/Д.В. Хлопин//Труды ИММ УрО РАН. -2008. -Т. 14, № 4. -С. 159-171.
- Хлопин, Д.В. Ломаные Эйлера в системах с условиями Каратеодори/Д.В. Хлопин//Труды ИММ УрО РАН. -2007. -Т. 13, № 2. -С. 167-184.
- Жуковский, Е.С. О параметрическом задании решения дифференциального уравнения и его приближенном построении/Е.С. Жуковский//Известия ВУЗов. Математика. -1996. -Т. 407, № 4. -С. 31-34.
- Панасюк, A.И. Свойства решений обобщенных дифференциальных уравнений аппроксимационного типа в Rm/A.И. Панасюк//Дифференциальные уравнения. -1991. -Т. 27, № 12. -С. 2065-2076.
- Петухов, В.Р. Исследование одной системы дифференциально-функциональных уравнений/В.Р. Петухов//Дифференциальные уравнения. -1968. -Т. 4, № 5. -С. 875-880.
- Хейл, Дж. Теория функционально-дифференциальных уравнений/Дж. Хейл. -М.: Мир, 1984. -421 с.
- Филиппов, В.В. Общая топология/В.В. Филиппов, В.В. Федорчук. -М.: Физматлит, 2006. -332 с.
- Ким, А.В. О степени гладкости решений функционально-дифференциальных уравнений/А.В. Ким, Н.Г. Колмогорцева//Труды ИММ УрО РАН. -2007. -Т. 13, № 2. -С. 120-124.