极限环(Limit Cycle)是非线性动力系统中的重要概念,用于描述系统在长期演化过程中所呈现的周期性行为。当系统的轨道不收敛于平衡点,而是趋于一条闭合曲线时,即形成周期运动。在本文中,主要讨论二维自治系统(二维相空间)中的极限环。在这一情形下,极限环可以理解为相平面中的一条孤立闭轨道,即在该闭轨道的邻域内不存在其他周期轨道。该概念最早由 Henri Poincaré 提出,是微分方程定性理论的重要组成部分,并在分析二维系统的长期行为中具有核心作用。后续内容将基于二维相空间的框架,介绍极限环的定义、性质及其判定方法以及相关应用。
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极限环(Limit Cycle)是非线性动力系统中的重要概念,用于描述系统在长期演化过程中所呈现的周期性行为。当系统的轨道不收敛于平衡点,而是趋于一条闭合曲线时,即形成周期运动。下面主要讨论二维自治系统(二维相空间)中的极限环。在这一情形下,极限环可以理解为相平面中的一条孤立闭轨道,即在该闭轨道的邻域内不存在其他周期轨道。该概念最早由 Henri Poincaré 提出,是微分方程定性理论的重要组成部分,并在分析二维系统的长期行为中具有核心作用。后续内容将基于二维相空间的框架,介绍极限环的定义、性质及其判定方法以及相关应用。