|
2.3. Отображение Пуанкаре
Кроме принципа подчинения переменных существует ещё
один механизм исследования периодического движения с понижением порядка системы - метод сечений Пуанкаре.
Пусть - замкнутая траектория системы
Выберем на этой траектории точку х0 и проведём через неё сечение ,
представляющее собой малую часть плоскости, которая трансверсально (под ненулевым углом)
пересекает траекторию в точке х0 (см. рисунок).
Траектории системы (15.4), близкие к замкнутой траектории, задают отображение Р
сечения на себя следующим образом.
Возьмём на сечении Пуанкаре точку х,
через которую проходит траектория (х).
Обозначим Р(х) первую точку пересечения траектории (х)
с сечением , которая следует после х. Тем самым мы определим отображение
называемое отображением Пуанкаре, как замкнутую траекторию .
Метод исследования систем с помощью сечения Пуанкаре заключается в изучении
последовательности точек пересечения
поверхности Пуанкаре с траекториями. Последовательность
определяется с помощью отображения P следующим образом:
где символом P k(x) обозначается k-я итерация отображения Р:
Заметим, что в таком представлении динамика системы выглядит как некоторое
рекуррентное соотношение с дискретным временем, поскольку интервалы времени между последовательными
пересечениями поверхности траекторией конечны:
|