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分段线性微分系统中穿越跨临界分岔的慢通道:鸭式爆炸与增强延迟

动力系统 2024-04-30 v2

摘要

本文分析了穿越跨临界分岔的慢通道现象,特别关注作为分岔参数λ\lambda与奇异参数ε\varepsilon函数的最大延迟zd(λ,ε)z_d(\lambda,\varepsilon)。我们通过构造分段线性(PWL)跨临界极小模型并研究慢流形附近的动力学来量化最大延迟。我们的发现涵盖了参数范围内所有潜在的最大延迟行为,使我们能够识别:i) 平凡情形,即最大延迟随奇异参数趋于零;ii) 奇异情形,其中zd(λ,ε)z_d(\lambda, \varepsilon)无界;以及 iii) 过渡情形,即最大延迟随奇异参数趋于零而趋于正的有限值。此外,基于A. Vidal与J.P. Fran\c{c}oise (Int. J. Bifurc. Chaos Appl. 2012)的概念,我们构造了一个PWL系统,对称组合两个跨临界极小模型,使其呈现周期行为。随着参数λ\lambda变化,该系统呈现无界鸭式爆炸,并在临界值处导致增强延迟现象。我们对单一范式最大延迟zd(λ,ε)z_d(\lambda, \varepsilon)的理解,使我们能够确定鸭式环的振幅,以及在增强延迟情形下每次穿越时振幅的增量。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.10119,
  title  = {Slow passage through a transcritical bifurcation in piecewise linear differential systems: canard explosion and enhanced delay},
  author = {Alberto Pérez-Cervera and Antonio E. Teruel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10119},
  year   = {2024}
}