Качественные методы нелинейной динамики - 2

Кафедра прикладной математики

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

  1. Введение. Понятие синхронизации. Взаимная синхронизация, синхронизация внешней силой, явление захватывания, системы автоматической фазовой синхронизация. Математическая формулировка задач о динамике систем фазовой синхронизации.
  2. Построение математических моделей систем автоматической фазовой синхронизации (систем с фазовым управлением). Задачи исследования динамики этих моделей.
  3. 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).
  4. Численное исследование бифуркаций в моделях систем фазовой синхронизации.

Литература

а) основная литература:

  1. Шалфеев В.Д., Матросов В.В. Нелинейная динамика систем фазовой синхронизации: Монография. – Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского госуниверситета, 2013. – 366 с.
  2. Капранов М.В., Кулешов В.Н., Уткин Г.М. Теория колебаний в радиотехнике. М.: Наука, 1984.

 

б) дополнительная литература:

  1. 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.
  2. Пономаренко В.П. Сложные колебания в системах с частотным управлением: Учебно-методическое пособие. – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2016. – 83с.
  3. 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