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Bifurcaciones en una de dos parámetros dinámicos del sistema

Tengo el siguiente sistema dinámico $$ \dot{x} = \mu - mx - xy^2 $$ $$ \dot{y} = -\mu y + xy^2 $$ y necesito a "analizar" cualquier bifurcaciones que se producen como $m$ $\mu$ son variadas. Me he dado cuenta de que los puntos críticos se $(\frac{\mu}{m}, 0)$ $m \neq 0$, $(\frac{2\mu}{1 \pm \sqrt{1 - 4m}}, \frac{1 \pm \sqrt{1 - 4m}}{2})$ para $m \leq \frac{1}{4}$, y de toda la $y$ eje $\mu = 0$. Para encontrar las bifurcaciones, he trabajado a cabo cuando los puntos críticos no eran hiperbólico por encontrar el determinante y la traza de la matriz Jacobiana en cada punto crítico, y puesta a cero. Parece que hay una silla-nodo de bifurcación que ocurren en $m = \frac{1}{4}$ de los puntos de $(\frac{2\mu}{1 \pm \sqrt{1 - 4m}}, \frac{1 \pm \sqrt{1 - 4m}}{2})$, y una bifurcación de Hopf que ocurren en $$\mu = \frac{1 + \sqrt{1 - 4m}}{2} = y$$ for the point $(\frac{2\mu}{1 + \sqrt{1 - 4m}}, \frac{1 + \sqrt{1 - 4m}}{2})$.

El problema es que no sé cómo demostrar que estas bifurcaciones son, de hecho, la silla de nodos y Hopfs, respectivamente. En un sistema unidimensional, yo sé que uno tiene que calcular ciertas derivadas parciales de la ecuación original (con respecto a la variable y parámetro) para confirmar que una bifurcación es una silla-nodo. Pero ya que este es un sistema bidimensional, no estoy seguro de qué hacer. Del mismo modo, el hecho de que hay dos parámetros que parece complicar el proceso de confirmación de que la bifurcación es una de Hopf. Me las he arreglado para conseguir que el sistema en forma normal para cada bifurcación. Hice esto por primera desplazamiento $x$, $y$, y $m$, de modo que las bifurcaciones en cada caso se produjo en $(\bar{x}, \bar{y}, \bar{m}) = (0, 0, 0)$. Luego he sustituido $\bar{x}$, $\bar{y}$, y $\bar{m}$ (el pasado variables) en las ecuaciones originales para obtener un nuevo sistema de la forma $$\dot{\bar{\mathbf{x}}} = A\bar{\mathbf{x}} + \text{nonlinear terms},$$ and I transformed this into normal form in the usual way (i.e. by defining $\mathbf{u} = P^{-1}\bar{\mathbf{x}}$, where $P$ is the matrix of eigenvectors of $$, to get $\dot{\mathbf{u}} = \Lambda\mathbf{u}$).

Presumiblemente, tengo que usar esta nueva forma normal del sistema con el fin de clasificar las bifurcaciones que se producen en cada caso, pero no estoy seguro de cómo hacer esto.

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tst Puntos 420

Si han transformado el sistema a la forma normal de una bifurcación, entonces usted está listo. Esta es la prueba.

En general, puede encontrar el punto crítico de la $x_0$ en el espacio de estado y $\mu_0$ en los parámetros, traducir estos a $0$ del espacio correspondiente y, a continuación, intenta transformar el sistema a la forma normal de la bifurcación. Una vez hecho esto, nos fijamos en ciertos coeficientes para ver el tipo de la bifurcación, por ejemplo, en la bifurcación de Hopf se llama primer coeficiente de Lyapunov.

Bifurcación de Hopf se requiere de al menos 2-dimensional espacio de estado, así que no debería ser un problema. Por otro lado silla-nodo de bifurcación puede ocurrir en 1 dimensiones de espacio de estado, así que tienes que encontrar un centro de colector. En resumen, usted tiene que descomponer el sistema en 2 1-sistemas de dimensiones con un lineal de los términos independientes de las otras. Así que tienes que encontrar un colector (si tienes la suerte de que este va a ser un avión) en el espacio de estado en el que no hay nada interesante sucede, el autovalor nunca se desvanece y un colector en el que la silla-nodo de bifurcación ocurre. Me fue muy breve con eso, pero compruebe el centro colector de teorema.

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