Lorenz Benzeri Doğrusal Olmayan Üç Boyutlu Yeni Bir Diferansiyel Denklem Sisteminin Kararlılık Analizi

Kaotik sistemler, başlangıç koşullarına duyarlı ve ölçülemeyecek karmaşıklıktaki dinamik sistemler olarak ifadeedilebilir. Başlangıç koşullarına olan duyarlılığının yanında kaotik sistemler, geniş bantlı ve periyodik olmayanbir özelliğe sahiptir. Bu özelliklerinden dolayı söz konusu bu sistemler, özellikle mühendislik alanlarında olmaküzere farklı bilim dallarında geniş uygulama alanına sahiptir. Bu makalede Lorenz benzeri doğrusal olmayan üçboyutlu yeni bir diferansiyel denklem sisteminin kararlılığı araştırılmıştır. Çalışmada öncelikle dikkate alınansistemin denge noktaları belirlenmiş ve kararlılık kriterleri Hurwitz koşulları kullanılarak incelenmiştir. Dahasonra, bu sistemin üstel kararlılığı için gerek ve yeter koşullar tartışılmıştır. Sonuç olarak, elde edilen sonuçlarilgili literatürde bulunan sonuçları içerir ve geliştirir.

Stability Analysis of a New Differential Equation System of Lorenz-like Nonlinear Three-Dimensional

Chaotic systems can be described as immeasurably complex dynamic systems which are sensitive to initial conditions. In addition to its sensitivity to initial conditions, chaotic systems have a broadband and non-periodicity. Because of these properties, these systems considered have a wide application area in different sciences, especially in engineering subjects. In this paper, the stability of a new differential equation system of Lorenz-like nonlinear three-dimensional, was investigated. In the study, firstly, the equilibrium points of the system which was taken into consideration were determined and the stability criteria were examined by using Hurwitz conditions. Then, the necessary and sufficient conditions for exponential stability of this system have been discussed. Consequently, the obtained results include and improve the results found in the related literature.

___

  • [1] Al-Azzawi S.F. 2012. Stability and bifurcation of pan chaotic system by using Routh-Hurwitz and Gardan methods. Appl Math. Comput., 219: 1144-1152.
  • [2] Burton T.A. 1985. Stability and Periodic Solutions of Ordinary and Functional Differential Equations. Academic Press, Orlando, 337.
  • [3] Ertl J.P., Schafer E.W.P. 1969. Brain response Correlates of psychometric intelligence. Nature, 223: 421-422.
  • [4] Ha N.T.T., Strodiot J.J, Vuong P.T. 2018. On the global exponential stability of a projected dynamical system for strongly pseudomonotone variational inequalities. Optim Lett., 12: 1625- 1638.
  • [5] Li D., Lu, J., Wu, X. 2005. Chen, G., Estimating the Bounds for the Lorenz family of chaotic systems. Chaos Solitons Fractals, 23 (2): 529-534.
  • [6] Li, D., Lu J., Wu X., Chen G. 2006. Estimating the ultimate bound and positively invariant set for the Lorenz System and a unified chaotic system, J. Math. Anal. Appl., 323 (2): 844-853.
  • [7] Li, D., Wu, X., Lu, J., 2009. Estimating the ultimate bound and positively invariant set for the hyperchaotic Lorenz-Haken system. Chaos Solitons Fractals, 39 (3): 1290-1296.
  • [8] Li T., Chen G., Tang Y. 2004. On stability and bifurcation of Chen’s system. Chaos, Solitons and fractals, 19 (5): 1269-1282.
  • [9] Lorenz, E.N. 1963. Deterministic non-periodic flow. J. Atmos. Sci., 20: 130-141.
  • [10] Lorenz E.N. 1963. The Essence of Chaos. Washington unv.
  • [11] Luo Q., Liao X.X., Zeng Z.G. 2010. Sufficient and Necessary Conditions for Lyapunov Stability of Lorenz System and their Application. Sci. China Inf. Sci., 53 (8): 1574-1583.
  • [12] Lü J., Chen G. 2002. A new chaotic attractor coined. International Journal of Bifurcation and Chaos, 12: 659-661.
  • [13] Pamuk N. 2013. Dinamik Sistemlerde Kaotik Zaman Dizilerinin Tespiti. BAÜ Fen Bil. Enst. Dergisi, 15 (1): 77-91.
  • [14] Ross S.L. 1984. Introduction to ordinary differential equations. Fourth edition, With the assistance of Shepley L. Ross II. John Wiley & Sons, Inc., New York.
  • [15] Rizgar H.S. 2011. The Stability Analysis of the Shimizu-Morioka System with Hopf Bifurcation. Journal of Kirkuk University-Scientific Studies, 6 (2): 184-200.
  • [16] Rössler O.E. 1976. An Equation for Continuous Chaos. Phys . Lett. A 57: 397-398.
  • [17] Tigan G. 2005. Bifurcation and stability in a system derived from the Lorenz system. Balkan Society of Geometers, Geometry Balkan Press, 265-272.
  • [18] Ueta T., Chen G. 2000. Bifurcation analysis of Chen's equation. Internat. J. Bifur. Chaos Appl. Sci. Engrg., 10 (8): 1917-1931.
  • [19] Weiss H., Weiss V. 2003. The golden mean as clock cycle of brain waves. Chaos, Solitons and fractals, 18 (4): 1917-1931.
  • [20] Zhang F., Mu C., Li X. 2012. On the boundness of some solutions of the Lü system, Internat. J. Bifur. Chaos Appl. Sci. Engrg., 22 (1), 5 pp.
  • [21] Zhang F., Mu C., Zhou S., Zheng P. 2015. New results of the ultimate bound on the trajectories of the family of the Lorenz systems. Discrete Contin. Dyn. Syst. Ser. B 20 (4): 1261-1276.
  • [22] Zhang F., Shu Y., Yang H. 2011. Bounds for a new chaotic system and its application in chaos synchronization. Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul., 16 (3): 1501-1508.
Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2012
  • Yayıncı: Bitlis Eren Üniversitesi Rektörlüğü
Sayıdaki Diğer Makaleler

Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi

Memduh KARALAR, Selin KONAK

Betonarme Yapılarda Kullanılan Malzeme Modellerinin Karşılaştırılması

Ercan IŞIK, Mesut ÖZDEMİR, İbrahim Baran KARAŞİN, Abdülhalim KARAŞİN

Pirazin Sübstitüe Kaliks[4]arenin Bazı Toksik Metal ve Oksianyon Ekstraksiyon Özelliklerinin İncelenmesi

Ömer GÜNGÖR

Zeolitik-İmidazolat İskelet Yapılarının Adsorpsiyon ve Difüzyon-bazlı Soy-gaz Karışımı Ayırma Potansiyellerinin Hesapsal Yöntemlerle İncelenmesi

Yeliz GÜRDAL DURĞUN

Myrtus communis L. (Mersin) Yaprak Ekstraktının Genoprotektif Etkisinin Somatik Mutasyon ve Rekombinasyon Testi ile Değerlendirilmesi

Selda ÖZ, Şükran ÇAKIR ARICA

Ahlat Sazlıklarındaki, Phragmites australis (cav.) Trin. Ex stend, Typha angustifolia L., Lythrum salicaria L. Bitkilerinin ve Bunları Çevreleyen Sedimentlerde Ağır Metal Konsantrasyonlarının Belirlenmesi

Şükrü HAYTA, Yekta ERKAN

Zeolitik-İmidazolat İskelet Yapılarının Adsorpsiyon ve Difüzyon-bazlı Soygaz Karışımı Ayırma Potansiyellerinin Hesapsal Yöntemlerle İncelenmesi

Yeliz GÜRDAL DURĞUN

A Case Study for Tunnel Lighting Lifetime Account

Mehmet Sait CENGIZ

Salgın Hastalıkların Tahmininde Kullanılan SI ve SIS Modellerin Uygulamaları

Arzu ÇİLLİ, Kıvanç ERGEN

Hedera helix L. Türünün Sürünücü ve Tırmanıcı Kısımlarında Bazı Pigment ve Antosiyanin İçeriklerinin Karşılaştırılması

Emire ELMAS, Sevda TÜRKİŞ