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广义参数激励下倒立摆稳定性的确定性与随机性方面

经典物理 2016-03-07 v1

摘要

在本文中,我们基于一个简单的稳定性条件(例如不需要使用李雅普诺夫指数)探索了由具有不同振幅和频率的NN个余弦叠加描述的广义参数激励下倒立摆的稳定性。我们的分析分为三种不同情况:N=1N=1N=2N=2NN非常大。我们的结果通过非线性方程的四阶龙格-库塔积分数值模拟获得。我们还计算了N>2N>2时的有效势。然后我们表明数值积分恢复了由(近似)解析方法未捕获的更宽稳定区域。我们在此还分析了随机稳定化:首先,我们通过增大方差来观察外部噪声在稳定性相图中的效应;其次,当NN很大时,我们通过展示倒立摆生存时间图类似于N=1N=1的精确情况来重新缩放振幅。最后,我们数值找到了对应于摆的最大生存概率的最优余弦数量。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.01261,
  title  = {Deterministic and stochastic aspects of the stability in an inverted pendulum under a generalized parametric excitation},
  author = {Roberto da Silva and Sandra D. Prado and Debora E. Peretti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.01261},
  year   = {2016}
}