Filters
total: 548
filtered: 500
Search results for: FRACTIONAL ORDER DIFFERENTIAL EQUATIONS
-
Topological invariants for equivariant flows: Conley index and degree
PublicationAbout forty years have passed since Charles Conley defined the homotopy index. Thereby, he generalized the ideas that go back to the calculus of variations work of Marston Morse. Within this long time the Conley index has proved to be a valuable tool in nonlinear analysis and dynamical systems. A significant development of applied methods has been observed. Later, the index theory has evolved to cover such areas as discrete dynamical...
-
Solving boundary value problems for delay differential equations by a fixed-point method
PublicationOgólne liniowe zagadnienie brzegowe dla nieliniowego układu równań różniczkowych z opóźnieniem jest redukowane do zagadnienia o punkcie stałym odpowiedniego operatora a następnie poszukiwany punkt stały tego operatora jest przybliżany funkcją kawałkami liniową zdefiniowaną poprzez jej wartości w węzłach. Przy odpowiednich założeniach istnienie tego punktu stałego jest równoważne istnieniu tzw. epsilon przybliżonych punktów stałych...
-
Almost homoclinic solutions for a certain class of mixed type functional differential equations
PublicationW pracy opisano pewną metodę aproksymacyjną szukania rozwiązań prawie homoklinicznych dla równań różniczkowo funkcyjnych z opóźnionym i przyśpieszonym argumentem. Podano również przykłady zastosowań tej metody.
-
Stability analysis of two-step Runge-Kutta methods for delay differential equations
PublicationW pracy badana jest własność stabilności dwukrokowej metody Rungego-Kutty względem liniowego równania testowego o zespolonych współczynnikach. Udowodniono, że jeśli pewne warunki są spełnione to każda A-stabilna dwukrokowa metoda Rungego-Kutty zastosowana do równania różniczkowego z opóźnieniem jest P-stabilna.
-
Analytical ‘Steady-State’-Based Derivation and Clarification of the Courant-Friedrichs-Lewy Condition for Pipe Flow
PublicationThis article addresses the problem of choosing the optimal discretization grid for emulating fluid flow through a pipeline. The aggregated basic flow model is linearized near the operating point obtained from the steady state analytic solution of the differential equations under consideration. Based on this model, the relationship between the Courant number (μ) and the stability margin is examined. The numerically set coefficient...
-
Hybrid super‐twisting fractional‐order terminal sliding mode control for rolling spherical robot
Publication -
Fractional-Order PID Controller (FOPID)-Based Iterative Learning Control for a Nonlinear Boiler System
Publication -
Stability of difference problems generated by hyperbolic first order partial differential systems.
PublicationPraca dotyczy numerycznej aproksymacji rozwiązań zagadnień początkowych dla nieliniowych układów równań różniczkowych cząstkowych pierwszego rzędu. Podano konstrukcję układu quasiliniowego równań różnicowych typu Eulera. Wykazano, że przy naturalnych założeniach jest on stabilny. Dowód zbieżności wykorzystuje metody porównawcze.
-
Implementation of Haar wavelet, higher order Haar wavelet, and differential quadrature methods on buckling response of strain gradient nonlocal beam embedded in an elastic medium
PublicationThe present investigation is focused on the buckling behavior of strain gradient nonlocal beam embedded in Winkler elastic foundation. The first-order strain gradient model has been combined with the Euler–Bernoulli beam theory to formulate the proposed model using Hamilton’s principle. Three numerically efficient methods, namely Haar wavelet method (HWM), higher order Haar wavelet method (HOHWM), and differential quadrature method...
-
Boundary value problems for differential equations with deviated arguments which depend on the unknown solution
PublicationDyskutowane są zagadnienia brzegowe dla równań różniczkowo funkcyjnych pierwszego rzędu z odchylonym argumentem zależnym od nieznanego rozwiązania. Sformułowane są warunki dostateczne isnienia quasirozwiązań i rozwiązań takich zagadnień.
-
On delay differential equations with almost periodic boundary conditions started from different points
PublicationDyskutowany jest problem istnienia ekstremalnych rozwiązań dla równań różniczkowych typu opóźnionego przy odpowiednich warunkach brzegowych. Sformułowano odpowiednie twierdzenia porównawcze. W pracy zawarte są również wyniki dotyczące takich równań przy większej ilości argumentów opóźnionych.
-
Runge-Kutta bicharacteristic methods for first order partial functional di- fferential equations
PublicationW pracy prezentujemy nową klasę metod numerycznych dla równań różniczkowo-funkcyjnych. Są to metody bicharakterystyk Rungego-Kutty. Ponadto porównuje-my wprowadzone metody z metodami klasycznymi.
-
INVESTIGATIONS OF THE EMISSION CHARACTERISTICS OF A DUAL-FUEL GAS TURBINE COMBUSTION CHAMBER OPERATING SIMULTANEOUSLY ON LIQUID AND GASEOUS FUELS
PublicationT his study is dedicated to investigations of the working process in a dual-fuel low-emission combustion chamber for a floating vessel’s gas turbine. As the object of the research, a low-emission gas turbine combustion chamber with partial premixing of fuel and air inside the outer and inner radial-axial swirls was chosen. The method of the research is based on the numerical solution of the system of differential...
-
Construction of highly stable parallel two-step Runge-Kutta methods for delay differential equations
PublicationW pracy pokazano, że każda A-stabilna dwukrokowa metoda Rungego-Kutty dla równań różniczkowych zwyczajnych rzędu p1 i rzędu etapowego q=p1 może być uogólniona do P-stabilnej metody dla równań różniczkowych z opóźnieniem zbieżnej jednostajnie z rzędem p=p1.
-
Caratheodory solutions to quasi-linear hyperbolic systems of partial differential equations with state dependent delays
PublicationW pracy udowodniono twierdzenie o istnieniu i jednoznaczności rozwiązań oraz o ich ciągłej zależności od warunków początkowych dla układów równań różniczkowych cząstkowych z opóźnionym argumentem, zależnym od funkcji niewiadomej. Posłużono się metodą bicharakterystyk a istnienia dowiedziono stosując twierdzenie Banacha o punkcie stałym.
-
A new approach to numerical solution of fixed-point problems and its application to delay differential equations
PublicationW pracy rozpatruje się pewne aproksymacje punktu stałego ciągłego operatora A odwzorowującego przestrzeń metryczną w siebie. Wspomniany punkt stały przybliża się tzw. epsilon przybliżonym punktem stałym z przestrzeni skończenie wymiarowej. Udowodnione zostało twierdzenie dające warunki konieczne i dostateczne istnienia punktu stałego w ogólnej przestrzeni metrycznej. Warunki te wyrażone są w terminach epsilon przybliżonego punktu...
-
Explicit difference schemes for nonlinear differential functional parabolic equations with time dependent coefficients - convergence analysis
PublicationW pracy wykazano zbieżność metody różnicowej dla zagadnienia początkowego dla równania parabolicznego bez pochodnych mieszanych, ze współczynnikami zależnymi od czasu, z nieliniową i nielokalną prawą stroną równania.
-
Existence of solutions of boundary value problems for differential equations in which deviated arguments depend on the unknown solution
PublicationPrzy pewnych warunkach, gdy m.in. funkcja f występująca po prawej stronie zagadnienia jest monotoniczna, pokazano że istnieje jedyne rozwiązanie problemu brzegowego dla równań różniczkowych z odchylonymi argumentami gdy ten argument odchylony zależy od nieznanego rozwiązania. Rozważano też zagadnienia gdy występuje więcej takich argumentów odchylonych. Otrzymane wyniki poparto przykładem.
-
RANS-based design optimization of dual-rotor wind turbines
PublicationPurpose An improvement in the energy efficiency of wind turbines can be achieved using dual rotors. Because of complex flow physics, the design of dual-rotor wind turbines (DRWTs) requires repetitive evaluations of computationally expensive partial differential equation (PDE) simulation models. Approaches for solving design optimization of DRWTs constrained by PDE simulations are investigated. The purpose of this study is to determine...
-
Existence of positive solutions to second order four-point impulsive differential problems with deviating arguments [online]
PublicationW pracy dyskutowane są problemy brzegowe dla równań różniczkowych rzędu drugiego z impulsami i z odchylonymi argumentami. Badano przypadki dla argumentów opóźnionych i wyprzedzonych. Podano warunki które gwarantują, że omawiane problemy mają rozwiązania dodatnie. Zastosowano odpowiednie twierdzenie o punkcie stałym.
-
A novel one-variable first-order shear deformation theory for biaxial buckling of a size-dependent plate based on Eringen’s nonlocal differential law
PublicationPurpose – This paper aims to present a new one-variable first-order shear deformation theory (OVFSDT) using nonlocal elasticity concepts for buckling of graphene sheets. Design/methodology/approach – The FSDT had errors in its assumptions owing to the assumption of constant shear stress distribution along the thickness of the plate, even though by using the shear correction factor (SCF), it has been slightly corrected, the errors...
-
Infinite systems of hyperbolic functional differential equations. Ukr.Mat. Zurn.*2003 t. 55 nr 12 s. 1678-1696 bibliogr. 21 poz. Nieskończone układy hiperboliczne równań różniczkowo-funkcyjnych.
PublicationWykazano istnienie prawie klasycznego rozwiązania zagadnienia Cauchy´ego.Dowód wykorzystuje metodę bicharakterystyk i nierówności całkowo-funkcyjne.
-
Structural Stability of Nonautonomous Systems
Publication -
Chaos in vibroimpact systems with one degree of freedom in a neighborhood of chatter generation: II
Publication -
A Criterion for Conditional Instability by the First Approximation for Solutions of Differential Systems
Publication -
Chaos in vibroimpact systems with one degree of freedom in a neighborhood of chatter generation: I
Publication -
Analiza sterowania ułamkowego PIλDμ mocą reaktora jądrowego
PublicationW artykule przedstawiono syntezę regulatora PIλDμ niecałkowitego rzędu dla potrzeb sterowania mocą reaktora jądrowego lekko wodnego określanego, jako typu PWR (Pressurized Water Reactor). W tym celu wykorzystano nieliniowy model matematyczny reaktora PWR o parametrach skupionych obejmujący procesy generacji i wymiany ciepła oraz termicznych efektów reaktywnościowych. Nastawy regulatora PIλDμ niecałkowitego rzędu dobrano w sposób...
-
Heteroclinic solutions for a class of the second order Hamiltonian systems
PublicationW pracy dowodzi się istnienia rozwiązań heteroklicznicznych dla pewnej klasy równań różniczkowych zwyczajnych drugiego rzędu typu hamiltonowskiego.
-
Fixed point indices of iterated smooth maps in arbitrary dimension
PublicationWe give a complete description of possible sequences ofindices of iterations of f at an isolated fixed point, answering inaffirmative the Chow, Mallet-Paret and Yorke conjecture posed in[S.N. Chow, J. Mallet-Parret, J.A. Yorke, A periodic point index whichis a bifurcation invariant, in: Geometric Dynamics, Rio de Janeiro,1981, in: Lecture Notes in Math., vol. 1007, Springer, Berlin, 1983,pp. 109-131].
-
The cohomological span of LS-Conley index
PublicationIn this paper we introduce a new homotopy invariant – the cohomological span of LS-Conley index. We prove the theorems on the existence of critical points for a class of strongly indefinite functionals with the gradient of the form Lx+K(x), where L is bounded linear and K is completely continuous. We give examples of Hamiltonian systems for which our methods give better results than the Morse inequalities. We also give a formula...
-
Homotopy invariance of the Conley index and local Morse homology in Hilbert spaces
PublicationIn this paper we introduce a new compactness condition — Property-(C) — for flows in (not necessary locally compact) metric spaces. For such flows a Conley type theory can be developed. For example (regular) index pairs always exist for Property-(C) flows and a Conley index can be defined. An important class of flows satisfying the this compactness condition are LS-flows. We apply E-cohomology to index pairs of LS-flows and obtain...
-
Integrate-and-fire models with an almost periodic input function
PublicationWe investigate leaky integrate-and-fire models (LIF models for short) driven by Stepanov and μ-almost periodic functions. Special attention is paid to the properties of the firing map and its displacement, which give information about the spiking behavior of the considered system. We provide conditions under which such maps are well-defined and are uniformly continuous. We show that the LIF models with Stepanov almost periodic...
-
Straightened characteristics of McKendrick-von Foerster equation
PublicationWe study the McKendrick-von Foerster equation with renewal (that is the age-structured model, with total population dependent coefficient and nonlinearity). By using a change of variables, the model is then transformed to a standard age-structured model in which the total population dependent coefficient of the transport term reduces to a constant 1. We use this transformation to get existence, uniqueness of solutions of the problem...
-
Homoclinic solutions for a class of the second order Hamiltonian systems
PublicationW niniejszej pracy badamy istnienie orbit homoklinicznych dlaukładu Hamiltonowskiego drugiego rzędu: q^{..} + V_{q}(t,q) = f(t), gdzie V z iloczynu kartezjańskiego R x R^{n} do R jest postaciV(t,q) = -K(t,q) + W(t,q). Zakładamy, ze V jest T-okresowe ze względuna zmienną t, K spełnia tzw. ''pinching'' warunek, W jest superliniowew nieskończoności, a norma f w L^{2} jest wystarczająco mała.Orbitę homokliniczną takiego układu znajdujemy...
-
The saga of a fish: from a survival guide to closing lemmas
PublicationIn the paper by D. Burago, S. Ivanov and A. Novikov, “A survival guide for feeble fish”, it has been shown that a fish with limited velocity can reach any point in the (possibly unbounded) ocean provided that the fluid velocity field is incompressible, bounded and has vanishing mean drift. This result extends some known global controllability theorems though being substantially nonconstructive. We give a fish a different recipe...
-
Dyskretno-ciągła metoda modelowania układów dynamicznych
PublicationW artykule przedstawiono oryginalną metodę modelowania układów dyskretno-ciągłych. Metoda polega na dyskretyzowaniu układu trójwymiarowego jedynie w dwóch wybranych kierunkach. W trzecim z kierunków układ pozostaje ciągły. Otrzymany w ten sposób model jest modelem dyskretno-ciągłym. Opisany jest za pomocą równań różniczkowych cząstkowych. Ogólne równania różnicowe układu dyskretnego otrzymano, wykorzystując metodę sztywnych elementów...
-
Comments on various extensions of the Riemann–Liouville fractional derivatives : About the Leibniz and chain rule properties
PublicationStarting from the Riemann–Liouville derivative, many authors have built their own notion of fractional derivative in order to avoid some classical difficulties like a non zero derivative for a constant function or a rather complicated analogue of the Leibniz relation. Discussing in full generality the existence of such operator over continuous functions, we derive some obstruction Lemma which can be used to prove the triviality...
-
Signal Propagation in Electromagnetic Media Modelled by the Two-Sided Fractional Derivative
PublicationIn this paper, wave propagation is considered in a medium described by a fractional-order model, which is formulated with the use of the two-sided fractional derivative of Ortigueira and Machado. Although the relation of the derivative to causality is clearly specified in its definition, there is no obvious relation between causality of the derivative and causality of the transfer function induced by this derivative. Hence, causality...
-
A Note on Fractional Curl Operator
PublicationIn this letter, we demonstrate that the fractional curl operator, widely used in electromagnetics since 1998, is essentially a rotation operation of components of the complex Riemann–Silberstein vector representing the electromagnetic field. It occurs that after the wave decomposition into circular polarisations, the standard duality rotation with the angle depending on the fractional order is applied to the left-handed basis vector...
-
On the Existence of Homoclinic Type Solutions of a Class of Inhomogenous Second Order Hamiltonian Systems
PublicationWe show the existence of homoclinic type solutions of a class of inhomogenous second order Hamiltonian systems, where a C1-smooth potential satisfies a relaxed superquadratic growth condition, its gradient is bounded in the time variable, and a forcing term is sufficiently small in the space of square integrable functions. The idea of our proof is to approximate the original system by time-periodic ones, with larger and larger...
-
A Strategy to Locate Fixed Points and Global Perturbations of ODE’s: Mixing Topology with Metric Conditions
PublicationIn this paper we discuss a topological treatment for the planar system z' = f (t, z) + g(t, z) where f and g are T -periodic in time and g(t, z) is bounded. Namely, we study the effect of g(t, z) in two different frameworks: isochronous centers and time periodic systems having subharmonics. The main tool employed in the proofs consists of a topological strategy to locate fixed points in the class of orientation preserving embedding...
-
Local fixed point indices of iterations of planar maps
PublicationW artykule podana zostaje postać indeksów iteracji dla pewnej klasy odwzorowań planarnych. Podstawowymi narzędziami stosowanym w pracy są liczba Nielsena i indeks Conleya.
-
Krzywa przejściowa z wygładzoną krzywizną dla dróg kolejowych
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję nowej postaci krzywej przejściowej, o liniowym przebiegu krzywizny na długości i wygładzonymi rejonami skrajnymi. Może ona stanowić alternatywę dla tzw. gładkich krzywych przejściowych, o nieliniowym przebiegu krzywizny na całej długości. Została tutaj wykorzystana uniwersalna metoda identyfikacji krzywych przejściowych za pomocą równań różniczkowych. Wyznaczono ogólne równania krzywizny oraz odpowiednie...
-
A New Approach to Stability Evaluation of Digital Filters
PublicationIn this paper, a new numerical method of evaluating digital filter stability is presented. This approach is based on novel root-finding algorithms at the complex plane using the Delaunay triangulation and Cauchy's Argument Principle. The presented algorithm locates unstable zeros of the characteristic equation with their multiplicities. The proposed method is generic and can be applied to a vast range of systems. Verification of...
-
Sensitive Demonstration of the Twin-Core Couplers including Kerr Law Non-Linearity via Beta Derivative Evolution
PublicationTo obtain new solitary wave solutions for non-linear directional couplers using optical meta-materials, a new extended direct algebraic technique (EDAT) is used. This model investigates solitary wave propagation inside a fiber. As a result, twin couplers are the subject of this study. Kerr law is the sort of non-linearity addressed there. Because it offers solutions to problems with large tails or infinite fluctuations, the resulting...
-
Homoclinics for singular strong force Lagrangian systems in R^N
PublicationWe will be concerned with the existence of homoclinics for second order Hamiltonian systems in R^N (N>2) given by Hamiltonians of the form H(t,q,p)=Φ(p)+V(t,q), where Φ is a G-function in the sense of Trudinger, V is C^2-smooth, periodic in the time variable, has a single well of infinite depth at a point ξ and a unique strict global maximum 0 at the origin. Under a strong force type condition aroud the singular point ξ, we prove...
-
The Palais–Smale condition for the Hamiltonian action on a mixed regularity space of loops in cotangent bundles and applications
PublicationWe show that the Hamiltonian action satisfies the Palais-Smale condition over a “mixed regular- ity” space of loops in cotangent bundles, namely the space of loops with regularity H^s, s ∈ (1/2, 1), in the baseand H^{1−s} in the fiber direction. As an application, we give a simplified proof of a theorem of Hofer-Viterbo on the existence of closed characteristic leaves for certain contact type hypersufaces in cotangent bundles.
-
Description of the solution set of the von Karman equations for a circular plate in a small neighbourhood of a simple bifurcation point
PublicationW niniejszej pracy badamy równania von Karmana dla cienkiej, sprężystej, kołowej płyty na sprężystym podłożu, poddawanej działaniu sił ściskających wzdłuż brzegu. Są to równania różniczkowe cząstkowe IV rzędu. Stosując metody analizy nieliniowej, opisujemy zbiór rozwiązań równań von Karmana w małym otoczeniu jednokrotnego punktu bifurkacji.Badania były finansowane przez grant nr 1 P03A 042 29.
-
On the Fenchel–Moreau conjugate of G-function and the second derivative of the modular in anisotropic Orlicz spaces
PublicationIn this paper, we investigate the properties of the Fenchel–Moreau conjugate of G-function with respect to the coupling function c(x, A) = |A[x]2 |. We provide conditions that guarantee that the conjugate is also a G-function. We also show that if a G-function G is twice differentiable and its second derivative belongs to the Orlicz space generated by the Fenchel–Moreau conjugate of G then the modular generated by G is twice differentiable...
-
A note on the Morse homology for a class of functionals in Banach spaces involving the 2p-area functional
PublicationIn this paper we show how to construct Morse homology for an explicit class of functionals involving the 2p-area functional. The natural domain of definition of such functionals is the Banach space W_0^{1,2p}(\Omega), where p > n/2 and \Omega \subet R^n is a bounded domain with sufficiently smooth boundary. As W_0^{1,2p}(\Omega) is not isomorphic to its dual space,critical points of such functionals cannot be non-degenerate...