| 第200行: |
第200行: |
| | | | |
| | ==== 全局稳定性 ==== | | ==== 全局稳定性 ==== |
| − | * <math>r<1</math>:<math>C_0</math> 全局稳定
| + | 1)<math>C_0(0,0,0)</math> 点的全局稳定性 |
| − | * <math>r>1</math>:<math>C_+</math>、<math>C_-</math> 仅局部稳定,无全局稳定
| + | 当 <math>r < 1</math> 时,系统仅存在原点 <math>C_0(0,0,0)</math> 这一个不动点,且其局部线性稳定。 |
| | + | 为判断全局稳定性,构造李雅普诺夫函数: |
| | + | <math> |
| | + | V(x,y,z) = \frac{1}{\sigma}x^2 + y^2 + z^2 |
| | + | </math> |
| | + | 对其沿系统轨道求导并配方可得:当 <math>r < 1</math> 时,<math>\dot{V}(x,y,z) < 0</math>,且 <math>V(0,0,0)=0</math>。 |
| | + | 因此,<math>C_0(0,0,0)</math> 点在 <math>r < 1</math> 时是全局稳定的。 |
| | + | |
| | + | 2)<math>C^+</math>、<math>C^-</math> 点的全局稳定性 |
| | + | 当 <math>r > 1</math> 时,系统同时存在两个稳定平衡点 <math>C^+</math> 和 <math>C^-</math>。 |
| | + | 由于存在两个不同的吸引子,系统不可能所有轨道都收敛到同一个平衡点,因此 <math>C^+</math> 和 <math>C^-</math> 点仅具有局部稳定性,不存在全局稳定性。 |
| | + | |
| | + | {| class="wikitable" |
| | + | |+ 不动点全局稳定性总结 |
| | + | ! 不动点 !! 参数范围 !! 稳定性结论 |
| | + | |- |
| | + | | <math>C_0(0,0,0)</math> || <math>r < 1</math> || 局部线性稳定,且全局稳定 |
| | + | |- |
| | + | | <math>C^+/C^-</math> || <math>1 < r < \frac{\sigma(\sigma+b+3)}{\sigma-b-1}</math> || 局部稳定,但无全局稳定性 |
| | + | |} |
| | | | |
| | ==== 稳定性总结 ==== | | ==== 稳定性总结 ==== |