×

耦合振荡器的振幅响应。 (英语) Zbl 0703.34047号

摘要:当耦合强度与极限环的吸引力相当时,我们研究了一对弱非线性振子(例如,每个振子靠近Hopf分岔)的相互作用。振幅的变化不能被忽视,并且出现了新的现象。我们表明,即使对于这些方程的简单形式,也存在交互作用导致系统停止振荡的参数区域,并且由交互作用稳定的零静止状态是唯一稳定的解。当非耦合振荡器的局部频率与振幅(零剪切)无关,且耦合为标量时,我们给出了行为的完整描述。然后,我们分析了更复杂的方程,以显示非耦合方程(非零剪切)和非标量耦合中振幅相关频率的影响。例如,当存在剪切时,锁相解决方案和非锁相“漂移”解决方案之间可能存在双稳态,其中振荡器以不同的平均频率运行。锁相解和平衡非振荡解之间也可能存在双稳态。零剪切情形的方程有一对退化分岔点,非零剪切情形中的新现象是由这些奇点的部分展开引起的。当耦合为非标量时,会出现各种新的行为,包括两个相同振荡器的同相解和反相解的双稳态,只有反相解是稳定的参数,以及“相位跟踪”,即振荡器仍具有相同平均频率的非锁定解。结果表明,耦合是扩散的还是直接的对系统的行为有很多影响。

MSC公司:

34立方厘米 常微分方程的振动理论、零点、解共轭和比较理论

关键词:

极限循环分叉点
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Aronson,D.G。;杜德尔,E.J。;Othmer,H.G.,线性耦合振子系统分岔的分析和数值研究,物理D,25,20-104(1987)·Zbl 0624.34029号
[2] Baer,S。;Tier,C.,《具有活性膜位点的树突状神经元的分析》,J.Math。生物学,23137-161(1986)·Zbl 0587.92012号
[3] Bar-Eli,K.,关于耦合化学振荡器的稳定性,Physica D,14,242-252(1985)
[4] 达安,S。;Berde,C.,两个耦合振荡器;哺乳动物活动节律中昼夜节律起搏器的模拟,J.Theor。生物学,70,297-314(1978)
[5] 埃门特鲁特,G.B。,n: 米弱耦合振荡器的锁相,J.Math。生物学,12,326-342(1981)·Zbl 0476.92007号
[6] Ermentrout,G.B.,耦合振子环的行为,J.Math。生物学,23,55-74(1985)·Zbl 0583.92002号
[7] Ermentrout,G.B.,《失去振幅和保存相位》(Othmer,H.G.,《生物和化学中的非线性振荡》,《生物数学中的非线性振动》,第66卷(1986年),Springer:Springer Berlin)·Zbl 0598.92024号
[8] Ermentrout,G.B。;Kopell,N.,弱耦合I链中的频率平台,SIAM J.Math。分析。,15, 215-237 (1984) ·Zbl 0558.34033号
[9] Ermentrout,G.B。;Rinzel,J.,《超越起搏器夹带极限:阶段走查》,美国生理学杂志。,246,R102-R106(1984)
[10] Hoppenstead,F.C。;Keener,J.P.,生物钟的锁相,J.Math。《生物学》,第15期,第339-349页(1982年)·Zbl 0489.92006
[11] 卡瓦托,M。;铃木,R.,作为昼夜节律起搏器模型的两个耦合神经振荡器,J.Theor。《生物学》,86,547-575(1980)
[12] 北卡罗来纳州科佩尔。;Ermentrout,G.B.,弱耦合振荡器链中的对称性和锁相,Comm.Pure。申请。数学。,39, 623-660 (1986) ·Zbl 0596.92011号
[13] Linkens,D.A.,用作肠电节律模型的RLC耦合van der Pol振荡器夹带条件的稳定性,Bull。数学。《生物学》,39,359-372(1977)·Zbl 0354.92015号
[14] Neu,J.C.,耦合化学振荡器,SIAM J.Appl。数学。,37, 307-315 (1979) ·Zbl 0417.34063号
[15] 兰德·R·H。;Holmes,P.J.,两个弱耦合van der Pol振子中周期运动的分岔,国际期刊Nonlin。机械。,15, 387-399 (1980) ·Zbl 0447.70028号
[16] 科恩,A.H。;福尔摩斯,P.J。;Rand,R.H.,七叶树脊椎发生器节段振荡器之间耦合的性质,数学杂志。生物学,13,345-369(1982)·Zbl 0476.92003号
[17] Vincent,M.St.,大振幅强迫下剪切的极限环振子夹带,SIAM J.Appl。数学。,19, 648-666 (1988) ·Zbl 0658.34032号
[18] Smale,S.,《通过图灵方程建立两个细胞的数学模型》,(《生物学中的一些数学问题》,第五版,《生命科学中的数学讲座》(1974年),《美国数学》。Soc:美国数学。Soc Providence,RI),17-26,6号·Zbl 0333.92002号
[19] Torre,V.,《两个心脏起搏器细胞同步的理论》,J.Theor。生物学,61,55-71(1976)
[20] 温弗里,A.T.,《生物时间的几何学》(1980),《施普林格:施普林格柏林》·Zbl 0856.9202号
[21] Fenichel,N.,流的不变流形的持久性和光滑性,印第安纳大学数学系。J.,21,193-226(1971)·Zbl 0246.58015号
[22] 施赖伯,I。;Marek,M.,耦合反应扩散细胞中的奇异吸引子,Physica D,15,258-292(1982)
[23] 霍姆斯,P。;Rand,R.,受迫范德波尔振子的分岔,夸脱。申请。数学。,35, 495-509 (1978) ·Zbl 0375.34031号
[24] Chakraborty,T。;Rand,R.,两个弱耦合van der Pol振荡器系统中从锁相到漂移的转变,国际期刊Nonlin。机械。,23, 369-376 (1988) ·Zbl 0667.70028号
[25] 图灵,A.M.,《形态发生的化学基础》,菲尔译。R.Soc.伦敦Ser。B、 237、37-72(1952)·Zbl 1403.92034号
[26] G.B.Ermentrout和N.Kopell,耦合振荡器系统中的振荡器死亡,SIAM J.Appl。数学。,出现。;G.B.Ermentrout和N.Kopell,耦合振荡器系统中的振荡器死亡,SIAM J.Appl。数学。,出现·Zbl 0686.34033号
[27] 克劳利,M。;爱泼斯坦,I.,《耦合化学振荡器的实验和理论研究:相位死亡、多稳定性和相间和相外夹带》,J.Phys。化学。,93, 2496-2502 (1989)
[28] 古根海默,J。;Holmes,P.,《非线性振动、动力系统和向量场分岔》(1983),施普林格出版社:施普林格-柏林·Zbl 0515.34001号
[29] Hale,J.,常微分方程(1969),Wiley-Interscience:Wiley-Interscience纽约·Zbl 0186.40901号
[30] 甘博多,J.M。;格伦丁,P。;Tresser,C.,胶合分岔I.闭合曲线的符号动力学,非线性,1203-213(1988)·Zbl 0656.58023号
[31] Sattinger,D.H.,分岔理论中的群论方法,(数学课堂讲稿,第762卷(1970),Springer:Springer-Berlin)·Zbl 0414.58013号
[32] Chow,S.-N。;Mallet-Paret,J.,积分平均与分岔,J.微分方程,26,112-159(1977)·Zbl 0367.34033号
[33] Chow,S.-N。;Hale,J.,《分叉理论方法》(1982),施普林格:施普林格-柏林·Zbl 0487.47039号
[34] Yamaguchi,Y。;Shimizu,H.,自然频率分布和外部噪声存在下的自组织理论,《物理学D》,第11期,第212-226页(1984年)·Zbl 0582.92006号
[35] Ermentrout,G.B.,“所有人对所有人”耦合非线性振荡器种群中的振荡器死亡,《物理学D》,41,219-231(1990)·Zbl 0693.34040号
[36] R.Mirollo和S.Strogatz,极限环振荡器阵列中的振幅死亡,预印本。;R.Mirollo和S.Strogatz,极限环振荡器阵列中的振幅死亡,预印本·兹比尔1086.34525
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。