Typicality of Chaotic Fractal Behavior of Integral Vortices in Hamiltonian Systems with Discontinuous Right Hand Side


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

In this paper, we consider linear-quadratic deterministic optimal control problems where the controls take values in a two-dimensional simplex. The phase portrait of the optimal synthesis contains second-order singular extremals and exhibits modes of infinite accumulations of switchings in a finite time, so-called chattering. We prove the presence of an entirely new phenomenon, namely, the chaotic behavior of bounded pieces of optimal trajectories. We find the hyperbolic domains in the neighborhood of a homoclinic point and estimate the corresponding contraction-extension coefficients. This gives us a possibility of calculating the entropy and the Hausdorff dimension of the nonwandering set, which appears to have a Cantor-like structure as in Smale’s horseshoe. The dynamics of the system is described by a topological Markov chain. In the second part it is shown that this behavior is generic for piecewise smooth Hamiltonian systems in the vicinity of a junction of three discontinuity hyper-surface strata.

Об авторах

M. Zelikin

M. V. Lomonosov Moscow State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: mzelikin@mtu-net.ru
Россия, Moscow

L. Lokutsievskii

M. V. Lomonosov Moscow State University

Email: mzelikin@mtu-net.ru
Россия, Moscow

R. Hildebrand

Weierstrass Institute for Applied Analysis and Stochastics

Email: mzelikin@mtu-net.ru
Германия, Berlin

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Springer Science+Business Media New York, 2017

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).