Метод негладких интегральных направляющих функций в задаче о существовании периодических решений включений с каузальными операторами

Бесплатный доступ

Как известно, дифференциальные включения являются очень удобным математическим аппаратом, моделирующим нелинейные управляемые системы с обратной связью, системы автоматического регулирования, системы с разрывными и импульсными характеристиками и другие объекты современной инженерии, механики, физики. В настоящей работе предлагаются новые методы решения задачи о периодических колебаниях управляемых объектов, описываемых дифференциальным включением с каузальным оператором. Впервые дифференциальные уравнения с каузальным оператором, или уравнения типа Вольтерра, были рассмотрены Л. Тонелли и А.Н. Тихоновым. А.Н. Тихонов использовал их в качестве модели при изучении ряда задач теплопроводности, в частности, задачи об остывании тела при лучеиспускании с поверхности. В первой части работы предполагается, что правая часть включения является многозначным отображением, имеющим выпуклые замкнутые значения. Далее предполагается, что правая часть включения невыпуклозначна и полунепрерывна снизу. В силу специфики рассматриваемого объекта в качестве основного инструмента исследования рассматриваемой задачи в обоих случаях используется модифицированный метод классической направляющей функции. А именно, метод негладкой интегральной направляющей функции. Применение теории топологической степени и указанного метода позволяет установить разрешимость периодической задачи в каждом из рассматриваемых случаев.

Еще

Включение, каузальный оператор, негладкая интегральная направляющая функция, периодические решения, топологическая степень совпадения

Короткий адрес: https://sciup.org/147159370

IDR: 147159370   |   DOI: 10.14529/mmp160205

Список литературы Метод негладких интегральных направляющих функций в задаче о существовании периодических решений включений с каузальными операторами

  • Tonelli, L. Sulle equazioni funzionali di Volterra/L. Tonelli//Bulletin of Calcutta Mathematical Society. -1930. -V. 20. -P. 31-48.
  • Тихонов, А.Н. О функциональных уравнениях типа Volterra и их применениях к некоторым задачам математической физики/А.Н. Тихонов//Бюллетень МГУ. Секция А. Серия: математика и механика. -1938. -Т. 1, вып. 8. -С. 1-25.
  • Corduneanu, C. Functional Equations with Causal Operators. Stability and Control: Theory, Methods and Applications/C. Corduneanu. -London: Taylor and Francis, 2002.
  • Drici, Z. Differential Equations with Causal Operators in a Banach Space/Z. Drici, F.A. McRae, Devi J. Vasundhara//Nonlinear Analysis. -2005. -V. 62, № 2. -P. 301-313.
  • Drici, Z. Monotone Iterative Technique for Periodic Boundary Value Problems with Causal Operators/Z. Drici, F.A. McRae, D.J. Vasundhara//Nonlinear Analysis. -2006. -V. 64, № 6. -P. 1271-1277.
  • Jankowski, T. Boundary Value Problems with Causal Operators/T. Jankowski//Nonlinear Analysis. -2008. -V. 68, № 12. -P. 3625-3632.
  • Lupulescu, V. Causal Functional Differential Equations in Banach Spaces/V. Lupulescu//Nonlinear Analysis. -2008. -V. 69, № 12. -P. 4787-4795.
  • Бурлаков, Е.О. Непрерывная зависимость от параметров решений уравнений Вольтера с локально сжимающими операторами/Е.О. Бурлаков, Е.С. Жуковский//Известия вузов. Математика. -2010. -№ 8. -С. 16-29.
  • Жуковский, Е.С. Корректность уравнений с обобщенно вольтерровыми отображениями метрических пространств/Е.С. Жуковский, Т.В. Жуковская, М.Ж. Алвеш//Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. -2010. -Т. 15, вып. 6. -С. 1669-1672.
  • Obukhovskii, V. On Certain Classes of Functional Inclusions with Causal Operators in Banach Spaces/V. Obukhovskii, P. Zecca//Nonlinear Analysis. -2011. -V. 74, № 8. -P. 2765-2777.
  • Красносельский, М.А. Оператор сдвига по траекториям дифференциальных уравнений/М.А. Красносельский. -M.: Наука, 1966.
  • Красносельский, М.А. Об одном принципе существования ограниченных, периодических и почти-периодических решений у систем обыкновенных дифференциальных уравнений/М.А. Красносельский, А.И. Перов//ДАН СССР. -1958. -Т. 123, № 2. -С. 235-238.
  • Красносельский, М.А. Геометрические методы нелинейного анализа/М.А. Красносельский, П.П. Забрейко. -M.: Наука, 1975.
  • Mawhin, J. Topological Degree Methods in Nonlinear Boundary Value Problems. CBMS Regional Conference Series in Mathematics, 40. American Mathematical Society/J. Mawhin. -Providence, 1979 DOI: 10.1090/cbms/040
  • Mawhin, J. Guiding-like Functions for Periodic or Bounded Solutions of Ordinary Differential Equations/J. Mawhin, J.R. Ward//Discrete and Continuous Dynamical Systems. -2002. -V. 8, № 1. -P. 39-54.
  • Введение в теорию многозначных отображений и дифференциальных включений/Ю.Г. Борисович, Б.Д. Гельман, А.Д. Мышкис, В.В. Обуховский. -Изд. 2-е. -М.: Либроком, 2011.
  • G'orniewicz, L. Topological Fixed Point Theory of Multivalued Mappings/L. G'orniewicz. -Berlin: Springer, 2006.
  • Fonda, A. Guiding Functions and Periodic Solutions to Functional Differential Equations/A. Fonda//Proceedings of the American Mathematical Society. -1987. -V. 99, № 1. -P. 79-85.
  • Kornev, S. On Some Developments of the Method of Integral Guiding Functions/S. Kornev, V. Obukhovskii//Functional Differential Equations. -2005. -V. 12, № 3-4. -P. 303-310.
  • Loi, N.V. On the Global Bifurcation of Periodic Solutions of Differential Inclusions in Hilbert Spaces/N.V. Loi, V. Obukhovskii, P. Zecca//Nonlinear Analysis. -2013. -V. 76. -P. 80-92.
  • Kornev, S. On Asymptotics of Solutions for a Class of Functional Differential Inclusions/S. Kornev, V. Obukhovskii, J.C. Yao//Discussiones Mathematicae. Differential Inclusions, Control and Optimization. -2014. -V. 34, issue 2. -P. 219-227.
  • Корнев, С.В. Асимптотическое поведение решений дифференциальных включений и метод направляющих функций/С.В. Корнев, В.В. Обуховский//Дифференциальные уравнения. -2015. -Т. 51, № 6. -С. 700-705.
  • Method of Guiding Functions in Problems of Nonlinear Analysis. Lecture Notes in Math. V. 2076./V. Obukhovskii, P. Zecca, N.V. Loi, S. Kornev. -Berlin: Springer, 2013.
  • Deimling, K. Multivalued Differential Equations/K. Deimling. -Berlin; N.Y.: Walter de Gruyter, 1992 DOI: 10.1515/9783110874228
  • Kamenskii, M. Condensing Multivalued Maps and Semilinear Differential Inclusions in Banach Spaces/M. Kamenskii, V. Obukhovskii, P. Zecca. -Berlin; N.Y.: Walter de Gruyter, 2001 DOI: 10.1515/9783110870893
  • Fryszkowski, A. Fixed Point Theory for Decomposable Sets/A. Fryszkowski. -Dordrecht: Kluwer AP, 2004 DOI: 10.1007/1-4020-2499-1
  • Кларк, Ф. Оптимизация и негладкий анализ/Ф. Кларк. -М.: Наука, 1988.
Еще
Статья научная