Качественные методы нелинейной динамики - 2
Специальность: Фундаментальная информатика и информационные технологии
Преподаватель: Пономаренко В.П.
Цель и задачи дисциплины «Качественные методы нелинейной динамики–2» состоят в том, чтобы
- показать в действии методы и приемы математического моделирования нелинейной динамики на примерах исследования явлений и процессов синхронизации колебаний;
- ознакомить студентов с математическими моделями базовых систем автоматической фазовой синхронизации и дать углубленное понимание свойств динамического поведения таких систем;
- выработать навыки самостоятельного построения и исследования математических моделей конкретных объектов, систем и процессов, умение планировать и проводить вычислительный эксперимент по исследованию процессов и явлений нелинейной динамики.
- развить профессиональные компетенции в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по данному направлению подготовки.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
- основные положения, качественные методы и подходы нелинейной динамики, применяемые для анализа поведения конкретных динамических объектов, основные бифуркации динамических систем;
- динамические состояния, бифуркационные переходы и параметрические портреты, основные закономерности динамического поведения базовых динамических моделей систем автоматической фазовой синхронизации;
Уметь:
- получать математические модели систем автоматической фазовой синхронизации, находить стационарные синхронные режимы систем и области их существования в пространстве параметров, определять несинхронные режимы и исследовать их бифуркации на основе применения методов и приемов качественно-численного исследования нелинейных динамических систем;
- планировать вычислительный эксперимент на ЭВМ, давать физическую интерпретацию результатам компьютерного моделирования динамики систем фазовой синхронизации.
Владеть:
- основными теоретическими подходами и прикладными методами, позволяющими получить решение разнообразных задач прикладной нелинейной динамики;
- навыками и технологией компьютерного моделирования процессов нелинейной динамики конкретных объектов и систем.
Содержание
- Введение. Понятие синхронизации. Взаимная синхронизация, синхронизация внешней силой, явление захватывания, системы автоматической фазовой синхронизация. Математическая формулировка задач о динамике систем фазовой синхронизации.
- Построение математических моделей систем автоматической фазовой синхронизации (систем с фазовым управлением). Задачи исследования динамики этих моделей.
- Применение качественных методов нелинейной динамики к исследованию стационарных режимов и бифуркаций в моделях систем с фазовым управлением. Физическая интерпретация полученных результатов, определение динамических характеристики систем (области удержания синхронного режима и области захвата в этот режим).
- Численное исследование бифуркаций в моделях систем фазовой синхронизации.
Литература
а) основная литература:
- Шалфеев В.Д., Матросов В.В. Нелинейная динамика систем фазовой синхронизации: Монография. – Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского госуниверситета, 2013. – 366 с.
- Капранов М.В., Кулешов В.Н., Уткин Г.М. Теория колебаний в радиотехнике. М.: Наука, 1984.
б) дополнительная литература:
- Пономаренко В.П. Моделирование и анализ процессов нелинейной динамики в системах с частотным управлением: Учебно-методическое пособие. Часть 1. – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2008. – 80с.
- Пономаренко В.П. Сложные колебания в системах с частотным управлением: Учебно-методическое пособие. – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2016. – 83с.
- Динамика нелинейных систем. Программный комплекс для исследования нелинейных динамических систем с непрерывным временем: Учебно-методическая разработка / Сост. В.В. Матросов. Н. Новгород: ННГУ, 2002.
Отчетность
- Семестр 6: Зач