TOPOLOGICAL ROUGHNESS OF SYNERGETIC SYSTEMS

Authors

  • Omorov R.O. Machinery researching and Аutomatics Institute of Kyrgyz Republic National Academy of Science

Keywords:

dynamic system; topological roughness; synergetic system and chaos; Andronov-Pontryagin roughness; bifurcation; maximum roughness; minimum non-roughness of systems; hyperbolic special points.

Abstract

The method of investigation of roughness of dynamic systems, based on the concept of roughness on Andronov-Pontryagin and called "method of topological roughness," is considered. The definitions of the concepts of maximum roughness and minimum non-roughness of dynamic systems are given. The corresponding theorems on the necessary and sufficient conditions of reachability of maximum roughness and minimum non-roughness, as well as the occurrence of bifurcations of topological structures of dynamic systems, which have been proved in the author 's works given in the references, have been formulated. The method allows to control the roughness of control systems based on the theorem formulated using the matrix Sylvester equation. The method can be used for studies of roughness and bifurcations of dynamic systems, as well as synergetic systems and chaos of different physical nature. In the author 's works, the method is tested on the examples of many synergetic systems, such as Lorenz and Rossler attractions, Belousov-Zhabotinsky, Chua, predator-prey, Henon, Hopf bifurcation, Kaldor and Sсhumpeter economic systems etc. The applications of the method are illustrated by the example of the Chua synergetic system.

References

Андронов А.А., Понтрягин Л.С. Грубые системы // Докл. АН СССР. 1937. Т.14. №5. С. 247-250.

Аносов Д.В. Грубые системы // Топология, обыкновенные дифференциальные уравнения, динамические системы: Сборник обзорных статей. 2. К 50-летию института (Труды .МИАН СССР.Т.169). М.: Наука, 1985. С. 59-93.

Поляк Б.Т., Цыпкин Я.З. Робастная устойчивость линейных систем // Итоги науки и техники. Сер. Техническая кибернетика. Т. 32. М.: ВИНИТИ, 1991. С. 3-31.

Оморов Р.О., Ушаков А.В. Оценки робастности в задачах управления и наблюдения // Изв. Вузов. Электромеханика. 1991. № 1. С. 78-85.

Peixoto M.M. On structural stability // Ann. Math. 1959. Vol. 69. No. 1. P. 199-222.

Оморов Р.О. Максимальная грубость динамических систем // А и Т. 1991. № 8. С. 36-45; Omorov R.O. Maximal coarseness of dinamical systems // Automation and Remote Control. 1992. V. 52. No 8 pt 1. P. 1061-1068.

Оморов Р.О. Топологическая грубость синергетических систем // Проблемы управления и информатики. 2012. № 2. С. 5-12; Omorov R.O. Topological Roughness of Synergetic Systems // Journal of Automation and Information Sciences. 2012. V. 44. P. 61-70.

Оморов Р.О. Теория топологической грубости систем. Бишкек: Илим, 2019. 288 с.

Пуанкаре А. О кривых определяемых дифференциальными уравнениями / Пер. с франц. под ред. А.А.Андронова. М.–Л.: Гостехиздат, 1947. 392 с.

Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование / Пер. с англ. М.: Мир, 1975. 534 с.

Оморов, Р.О. Количественные меры грубости динамических систем и их приложения к системам управления: Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. СПб.: Санкт-Петербургский институт точной механики и оптики, 1992. - 188 с.

Хакен Г. Синергетика: иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах / Пер. с англ. М.: Мир, 1985. 423 с.

Николис Г., Пригожин И. Познание сложного: Введение/Пер. с англ.М.: Мир,1990.342 с.

Странные аттракторы / Сб. пер. с англ. под ред. Я.Г. Синая, Л.П. Шильникова. М.: Мир, 1981. 253 с.

Занг В.Б. Синергетическая экономика. Время и перемены в нелинейной экономической теории / Пер. с англ. М.: Мир, 1999. 335 с.

Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. 2-е изд. М.: Эдиториал УРСС, 2001. 288 с.

Леонов Г.А., Кузнецов Н.В., Кудряшова Е.В. Тунис 2011-2014. Бифуркация, революция и управляемая стабилизация // Вестник Санкт-Петербургского университета. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2016. № 4. С. 92-103.

Андриевский Б.Р., Фрадков А.Л. Управление хаосом: методы и приложения. I. Методы // А и Т, 2003. № 5. С. 3-45; Andrievsky B.R., Fradkov A.L. Control of Chaos: Methods and Applications. I. Methods // Automation and Remote Control. 2003. V. 64. No 5. P. 678-720.

Колесников А.А. Синергетические методы управления сложными системами: Теория системного синтеза. Изд-е 2-е. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2012. 240 с.

Мун Ф. Хаотические колебания: Вводный курс для научных работников и инженеров: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 312 с.

Published

2021-11-17

How to Cite

Omorov, R. (2021). TOPOLOGICAL ROUGHNESS OF SYNERGETIC SYSTEMS. Problemy Avtomatiki I Upravleniâ, (3), 40–46. Retrieved from https://pau.imash.kg/index.php/pau/article/view/213

Issue

Section

ANALYSIS AND SYNTHESIS OF CONTROL SYSTEMS

Categories