On asymptotic properties of solutions for differential equations of neutral type

Cover Page

Cite item

Abstract

The stability of systems of linear autonomous functional differential equations of neutral type is studied. The study is based on the well-known representation of the solution in the form of an integral operator, the kernel of which is the Cauchy function of the equation under study. The definitions of Lyapunov, asymptotic, and exponential stability are formulated in terms of the corresponding properties of the Cauchy function, which allows us to clarify a number of traditional concepts without loss of generality. Along with the concept of asymptotic stability, a new concept of strong asymptotic stability is introduced. The main results are related to the stability with respect to the initial function from the spaces of summable functions. In particular, it is established that strong asymptotic stability with initial data from the space \(L_1\) is equivalent to the exponential estimate of the Cauchy function and, moreover, exponential stability with respect to initial data from the spaces \(L_p\) for any \(p\ge1.\)

About the authors

V. V. Malygina

Perm National Research Polytechnic University

Author for correspondence.
Email: mavera@list.ru
Perm, Russia

K. M. Chudinov

Perm National Research Polytechnic University

Email: cyril@list.ru
Perm, Russia

References

  1. Азбелев Н. В., Максимов В. П., Рахматуллина Л. Ф. Введение в теорию функционально-дифференциальных уравнений. - М.: Наука, 1991.
  2. Андрианов Д. Л. Краевые задачи и вопросы управления для линейных разностных уравнений с последействием// Изв. вузов. Сер. мат. - 1993. - № 5. - С. 3-16.
  3. Баландин А. С., Малыгина В. В. Об экспоненциальной устойчивости линейных дифференциальноразностных уравнений нейтрального типа// Изв. вузов. Сер. мат. - 2007. - № 7. - С. 17-27.
  4. Баландин А. С., Малыгина В. В. Асимптотические свойства решений одного класса дифференциальных уравнений нейтрального типа// Мат. тр. - 2020. - 23, № 2. - С. 3-49.
  5. Беллман Р., Кук К. Л. Дифференциально-разностные уравнения. - М.: Мир, 1967.
  6. Власов В. В., Раутиан Н. А. Спектральный анализ функционально-дифференциальных уравнений. - М.: Макс Пресс, 2016.
  7. Демидович Б. П. Введение в математическую теорию устойчивости. - М.: Наука, 1967.
  8. Колмановский В. Б., Носов В. Р. Устойчивость и периодические режимы регулируемых систем с последействием. - М.: Наука, 1981.
  9. Люстерник Л. А., Соболев В. И. Краткий курс функционального анализа. - М.: Высшая школа, 1982.
  10. Малыгина В. В., Баландин А. С. Асимптотическая устойчивость одного класса уравнений нейтрального типа// Сиб. мат. ж. - 2021. - 62, № 1. - С. 106-116.
  11. Симонов П. М., Чистяков А. В. Об экспоненциальной устойчивости линейных дифференциальноразностных систем// Изв. вузов. Сер. Мат. - 1997. - № 6. - С. 37-49.
  12. Хейл Дж. Теория функционально-дифференциальных уравнений. - М.: Мир, 1984.
  13. Эльсгольц Л. Э., Норкин С. Б. Введение в теорию дифференциальных уравнений с отклоняющимся аргументом. - М.: Наука, 1971.
  14. Balandin A. On relation between the fundamental and Cauchy matrices of linear autonomous functional differential equations of neutral type// Func. Differ. Equ. - 2020. - 27, № 3-4. - С. 61-70.
  15. Balandin A., Chudinov K. On the asymptotic behavior of linear autonomous functional differential equations of neutral type// Func. Differ. Equ. - 2008. - 15, № 1-2. - С. 5-15.
  16. Hahn W. Zur stabilit¨at der lo¨sungen von linearen differential-differenzengliechungen mit konstanten koe zienten// Math. Ann. - 1956. - 131. - С. 151-166.
  17. Junca S., Lombard B. Stability of a critical nonlinear neutral delay differential equation// J. Differ. Equ. - 2014. - 256, № 7. - С. 2368-2391.
  18. Malygina V., Chudinov K. On the asymptotic behavior of solutions to linear autonomous neutral functional differential equations// Func. Differ. Equ. - 2020. - 27, № 3-4. - С. 103-123.

Copyright (c) 2023 Malygina V.V., Chudinov K.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies