Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-26Bitstream added on 2014-06-13T18:30:53Z : No. of bitstreams: 1 pena_is_me_sjrp.pdf: 488383 bytes, checksum: 40a97f3540caa6b8f6f2691c3a402579 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Sistemas dinâmicos híbridos se diferenciam por exibir simultaneamente variados tipos de comportamento dinâmico (contínuo, discreto, eventos discretos) em diferentes partes do sistema. Neste trabalho foram estudados resultados de estabilidade no sentido de Lyapunov para sistemas dinâmicos híbridos gerais, que utilizam uma noção de tempo generalizado, definido em um espaço métrico totalmente ordenado. Mostrou-se que estes sistemas podem ser imersos em sistemas dinâmicos descontínuos definidos em R+, de forma que sejam preservadas suas propriedades qualitativas. Como foco principal, estudou-se resultados de estabilidade para sistemas dinâmicos descontínuos modelados por semigrupos de operadores, em que os estados do sistema pertencem à espaços de Banach. Neste caso, de forma alternativa à teoria clássica de estabilidade, os resultados não utilizam as usuais funções de Lyapunov, sendo portanto mais fáceis de se aplicar, tendo em vista a dificuldade em se encontrar tais funções para muitos sistemas. Além disso, os resultados foram aplicados à uma classe de equações diferenciais com retardo. / Hybrid dynamical systems are characterized for showing simultaneously a variety of dynamic behaviors (continuous, discrete, discrete events) in different parts of the System. This work discusses stability results in the Lyapunov sense for general hybrid dynamical systems that use a generalized notion of time, defined in a completely ordered metric space. It has been shown that these systems may be immersed in discontinuous dynamical systems defined in R+, so that their quality properties are preserved. As the main focus, it is studied stability results for discontinuous dynamical systems modeled by semigroup operators, in which the states belong to Banach spaces. In this case, an alternative to the classical theory of stability, the results do not make use of the usual Lyapunov functions, and therefore are easier to apply, in view of the difficulty in finding such functions for many systems. Furthermore, the results were applied to a class of time-delay discontinuous differential equations.

O objetivo deste trabalho é investigar e desenvolver a teoria de equações dinâmicas funcionais impulsivas em escalas temporais. Mostramos que estas equações representam um caso especial de equações diferenciais funcionais em medida impulsivas. Também, apresentamos uma relação entre estas equações e as equações diferenciais funcionais em medida e, ainda, mostramos uma relação entre elas e as equações diferenciais ordinárias generalizadas. Relacionamos, também, as equações diferenciais funcionais em medida e as equações dinâmicas funcionais em escalas temporais. Obtemos resultados sobre existência e unicidade de soluções, dependência contínua, método da média periódico e não-periódico bem como resultados de estabilidade para todos os tipos de equações descritos anteriormente. Também, provamos algumas propriedades relativas às funções regradas e aos conjuntos equiregrados em espaços de Banach, que foram essenciais para os nossos propósitos. Os resultados novos apresentados neste trabalho estão contidos em 7 artigos, dos quais dois já foram publicados e um aceito. Veja [16], [32], [34], [36], [37], [38] e [84] / The aim of this work is to investigate and develop the theory of impulsive functional dynamic equations on time scales. We prove that these equations represent a special case of impulsive measure functional differential equations. Moreover, we present a relation between these equations and measure functional differential equations and, also, a correspondence between them and generalized ordinary differential equations. Also, we clarify the relation between measure functional differential equations and functional dynamic equations on time scales. We obtain results on the existence and uniqueness of solutions, continuous dependence on parameters, non-periodic and periodic averaging principles and stability results for all these types of equations. Moreover, we prove some properties concerning regulated functions and equiregulated sets in a Banach space which were essential to our purposes. The new results presented in this work are contained in 7 papers, two of which have already been published and one accepted. See [16], [32], [34], [36], [37], [38] and [84]

O objetivo deste trabalho e estudar algumas propriedades de soluções de equações diferenciais ordinárias generalizadas e aplicar tais resultados a algumas equações diferenciais clássicas (equações diferenciais ordinárias abstratas e equações diferenciais funcionais em medida). Os principais resultados tratam de existência-unicidade de soluções para uma classe de equações diferenciais ordinárias generalizadas, dependência contnua de soluções com respeito as condições iniciais e bacia de atração. Estes resultados são transferidos para uma classe de equações diferencias ordinárias abstratas. Também obtemos resultados sobre estabilidade da solução trivial de equações diferenciais ordinárias generalizadas e transferimos estes resultados para uma classe de equações diferenciais funcionais em medida / The purpose of this work is to study some properties of solutions of generalized ordinary dierential equations and apply these results to some classical dierential equations (abstract ordinary dierential equations and measure functional dierential equations). The main results concern existence-uniqueness of a solution for a class of generalized ordinary dierential equations, continuous dependence of solutions with respect to initial conditions and basin of attraction. These results are transfered to a class of abstract ordinary dierential equations. We also obtain some results on the stability of the trivial solution of generalized ordinary dierential equations and we transfer these results to a class of measure functional dierential equations

Resumo: Sistemas dinâmicos híbridos se diferenciam por exibir simultaneamente variados tipos de comportamento dinâmico (contínuo, discreto, eventos discretos) em diferentes partes do sistema. Neste trabalho foram estudados resultados de estabilidade no sentido de Lyapunov para sistemas dinâmicos híbridos gerais, que utilizam uma noção de tempo generalizado, definido em um espaço métrico totalmente ordenado. Mostrou-se que estes sistemas podem ser imersos em sistemas dinâmicos descontínuos definidos em R+, de forma que sejam preservadas suas propriedades qualitativas. Como foco principal, estudou-se resultados de estabilidade para sistemas dinâmicos descontínuos modelados por semigrupos de operadores, em que os estados do sistema pertencem à espaços de Banach. Neste caso, de forma alternativa à teoria clássica de estabilidade, os resultados não utilizam as usuais funções de Lyapunov, sendo portanto mais fáceis de se aplicar, tendo em vista a dificuldade em se encontrar tais funções para muitos sistemas. Além disso, os resultados foram aplicados à uma classe de equações diferenciais com retardo. / Abstract: Hybrid dynamical systems are characterized for showing simultaneously a variety of dynamic behaviors (continuous, discrete, discrete events) in different parts of the System. This work discusses stability results in the Lyapunov sense for general hybrid dynamical systems that use a generalized notion of time, defined in a completely ordered metric space. It has been shown that these systems may be immersed in discontinuous dynamical systems defined in R+, so that their quality properties are preserved. As the main focus, it is studied stability results for discontinuous dynamical systems modeled by semigroup operators, in which the states belong to Banach spaces. In this case, an alternative to the classical theory of stability, the results do not make use of the usual Lyapunov functions, and therefore are easier to apply, in view of the difficulty in finding such functions for many systems. Furthermore, the results were applied to a class of time-delay discontinuous differential equations. / Orientador: Geraldo Nunes Silva / Coorientador: Luís Antônio Fernandes de Oliveira / Banca: Carlos Alberto Raposo da Cunha / Banca: Waldemar Donizete Bastos / Mestre

Neste trabalho estudaremos a existência de soluções fracas para uma classe de equações diferenciais funcionais impulsivas com retardamento dependendo do estado modeladas na forma \'x POT. PRIME\'(t) = Ax(t) + f(t;\' x IND. p(t, xt)), t \'PERTENCE A\'I = [0,a], \'x IND. 0\' =\\varphi \'PERTENCE A\' B, \'DELTA\' \'x(t IND. i) = \'I IND.i\'i(\'x IND.i\'); i = 1, ...n, onde A é o gerador infinitesimal de um \'C IND. 0\'-semigrupo compacto de operadores lineares limitados (\'T\'(t))t \'. OU =\'0 definido em um espaço de Banach X; as fun»ções \'x IND. s\' : (- \'INFIINITO\', 0] \'SETA\' X, \'x IND. s\' ( teta\') = x(s + \'teta\'), estão em um espaço de fase B descrito axiomaticamente; f : I X B \'seta\' X, \'rô\' : I X B \'SETA\' ( - \'INFINITO\', a], \'I IND. i\' : B \'SETA\'X, i=1, ...n , são funções apropriadas; 0 < \'t IND.1\' <... < \'t IND. n\' < a são n¶umeros pré-fixados e o símbolo \'DELTA\'\'ksi\'(t) = \'Ksi\'(\'t POT. + ) - \'ksi\'( \'t POT. -). / In this work we stablish the existence of mild solutions for an impulsive abstract functional differential equation with state-dependent delay described in the form \'x POT. PRIME\'(t) = Ax(t) + f(t;\' x IND. p(t, xt)), t \'BELONGS\'I = [0,a], \'x IND. 0\' =\\varphi \'IS CONTAINED\' B, \'DELTA\' \'x(t IND. i) = \'I IND.i\'i(\'x IND.i\'); i = 1, ...n, where A is the infinitesimal generator of a compact \'C IND. 0\'-semigroup of bounded linear operators (\'T\'(t))t \'. OU =\'0 defined on a Banach space X; the functions \'x IND. s\': ( - INFINito, 0] \'SETA X, \'x IND. s\'(\'teta\') , belongs to some space B described axiomatically; f : I X B \'seta\' X, \'rô\' : I X B \'SETA\' ( - \'INFINITO\', a], \'I IND. i\' : B \'SETA\'X, i=1, ...n , são funções apropriadas; 0 < \'t IND.1\' <... < \'t IND. n\' < a são n¶umeros pré-fixados e o símbolo \'DELTA\'\'ksi\'(t) = \'Ksi\'(\'t POT. + ) - \'ksi\'( \'t POT. -).

Für einen R^d-wertigen stochastischen Prozess X auf R bezeichne X_t den Segmentprozess X_t:={X(t+u): u = 0. Es wird folgende affine stochastische Differentialgleichung mit unendlichem Gedächtnis betrachtet: dX(t)=L(X_t)dt + dW(t) für t >= 0, X_0=F, (A) wobei L:B -> R^d ein lineares stetiges Funktional, W einen Wiener-Prozess mit Werten in R^d sowie B einen semi-normierten linearen Unterraum von {f:(-00, 0] -> R^d} bezeichnen. Die Anfangsbedingung F ist eine B-wertige Zufallsvariable. Die Lösung X der Gleichung (A) lässt sich mittels einer Formel der Variation der Konstanten darstellen. Für die Existenz einer stationären Lösung werden hinreichende und notwendige Bedingungen vorgestellt. Für eine spezielle Klasse von Funktionalen L kann Gleichung (A) auf ein System gewöhnlicher stochastischer Gleichungen ohne Gedächtnis reduziert werden. Diese Reduktion wird im Detail untersucht, insbesondere gewinnt man hierdurch ein einfaches äquivalentes Kriterium für die Existenz stationärer Lösungen von Gleichungen mit Funktionalen L dieser Klasse. Durch Einbettung der Gleichung (A) in den Bidualraum B** gelingt die Bestimmung der Lyapunov-Exponenten der Lösung. Hierzu wird ein neuer Zusammenhang der Lösung der sogenannten adjungierten Gleichung von (A) und einer Spektralzerlegung des Raumes B benutzt. Die Untersuchung der stetigen Abhängigkeit der Lösung von dem Funktional L und der Anfangsbedingung F ermöglicht die Behandlung anwendungsorientierter Aspekte. In Verbindung mit den Ergebnissen über reduzierbare Gleichungen wird ein Verfahren zur Approximation der Lösung von Gleichung (A) durch Ornstein-Uhlenbeck-Prozesse vorgestellt. Eine allgemeine Klasse von Ito-Differentialgleichungen mit nichtlinearen vergangenheitsabhängigen Drift- und Dispersionskoeffizienten wird eingeführt, in der die Gleichung (A) als eine spezielle affine Gleichung verstanden werden kann. Für diese allgemeinen Gleichungen wird ein Existenz- und Eindeutigkeitssatz nachgewiesen. / For an R^d-valued stochastic process X denote the segment process by X_t:={X(t+u): u = 0. We consider the following affine stochastic differential equation with infinite delay: dX(t)=L(X_t)dt + dW(t) for t >= 0, X_0= F, (A) where L:B -> R^d denotes a linear continuous functional, W denotes a Wiener process with values in R^d and B is a semi-normed linear subspace of {f: (-00, 0] -> R^d}. The initial condition F is a B-valued random variable. The solution X of equation (A) can be represented by a variation of constants formula. We provide sufficient and necessary conditions for the existence of a stationary solution. For a special class of functionals L the equation (A) can be reduced to a system of ordinary stochastic differential equations without memory. This reduction is studied in detail. In particular, we deduce a simple equivalent condition for the existence of stationary solutions of equations with functionals L in this class. The embedding of equation (A) into the bidualspace B** enables us to calculate the Lyapunov exponents of the solution. For this purpose we exploit a new connection between the solution of the so-called adjoint equation of (A) and a spectral decompositon of the space B. By considering the continuous dependence of the solution on the functional L and the initial condition F we obtain results useful in applications. In conjunction with results on reducible equations we establish an approximation scheme for the solution of equation (A) by Ornstein-Uhlenbeck processes. Moreover, we introduce a general class of Ito differential equations with non-linear drift and dispersion hereditary coefficients. We deduce a result on the existence of unique solutions for this general class of equations. Equation (A) can be regarded as a special affine equation in this class.