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带依赖时滞系数的分数阶时滞微分方程的稳定性与分岔分析

动力系统 2026-05-07 v1

摘要

本文研究了一类分数阶时滞微分方程在 (k,γ)(k,\gamma) 平面中不同区域的稳定性,该方程由 \begin{equation} D^{\alpha} x(t) = -\gamma x(t) + g\big(x(t - \tau_1)\big) - e^{-\gamma \tau_2}\, g\big(x(t - \tau_1 - \tau_2)\big), \qquad 0 < \alpha \le 1, \end{equation} 给出,其中 k=g(0) k = g'(0) 。主要关注点是相应线性化系统平凡平衡点的稳定性。对 τ1=0 \tau_1 = 0 τ20 \tau_2 \ge 0 的特殊情况进行了详细的稳定性和分岔分析。此外,对 τ1>0 \tau_1 > 0 τ20 \tau_2 \ge 0 的情况建立了一个一般性结果,该结果对所有 α \alpha τ1 \tau_1 的值均成立。此外,还以 (τ1,τ2) (\tau_1,\tau_2) 平面中固定 α \alpha k k γ \gamma 值下的稳定性图的形式提供了说明性示例。这些图是使用适当的数值方法生成的,以可视化稳定性区域并支持理论结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.04822,
  title  = {Stability and Bifurcation Analysis of Fractional Delay Differential Equation with a Delay-dependent Coefficient},
  author = {Pragati Dutta and Sachin Bhalekar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.04822},
  year   = {2026}
}

备注

23 pages, 50 figures