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Elimination der Amplituden-Frequenz-Kopplung durch Normalzeittransformation

Da die Amplituden-Frequenz-Kopplung nun bekannt ist, kann man sie durch Einführung einer neuen Zeit

 

wegtransformieren. ist die Soll-Winkelgeschwindigkeit. Durch diese Transformation wird die Geometrie der Trajektorien nicht verändert, sondern nur deren Geschwindigkeit. Wählt man , sieht man leicht, daß die Winkelgeschwindigkeit nach der Transformation den Betrag eins erhält, weshalb diese Transformation Normalzeittransformation genannt wird.

Berechnet man für das transformierte System eine stroboskopische Abbildung mit , so erhält man wesentlich einfachere ,,Gebirge`` in der grafischen Darstellung. Auch die Approximation durch ein Polynom niedriger Ordnung gelingt nun mit guter Genauigkeit.

 

In der Zeit umrunden die Trajektorien den Ursprung genau einmal. Startet man bei Anfangsbedingungen, für die gilt, so hat nach einer Oszillation wieder den Wert Null. Auch für alle anderen möglichen Startwinkel gilt, daß der Startwinkel nach wieder erreicht wird. Das Verhältnis ist also invariant unter einer stroboskopischen Abbildung für das normalzeittransformierte System. Offensichtlich genügt es dann für die Charakterisierung des Langzeitverhaltens des Systems, die Entwicklung von oder zu untersuchen, weil sich die andere Variable sofort aus

ermitteln läßt. Daraus folgt:

Damit lassen sich die Methoden des letzten Abschnitts zur Berechnung von stroboskopischen Abbildungen auch zur Berechnung von Poincaré -Abbildungen nutzen.



Werner Eberl
Fri Apr 14 00:36:50 MET DST 1995