Um dos mais investigados problemas na teoria qualitativa dos sistemas dinâmicos no plano é o XVI problema de Hilbert que investiga uma cota superior para o número de ciclos limites em sistemas diferenciais polinomiais e suas posições relativas. Por outro lado, os sistemas diferenciais suaves por partes tem despertado o interesse de muitos pesquisadores recentemente devido a sua estreita relação com outras áreas das ciências como física, biologia, economia e engenharias. Portanto é natural a busca pela extensão das técnicas e ferramentas da teoria qualitativa para essa classe de sistemas. Nessa dissertação apresentamos uma generalização da técnica do averaging para uma classe especial dos sistemas de Filippov, conhecida como sistemas diferenciais contínuos por partes, desenvolvida por Llibre-Novaes-Teixeira e, aplicamos essa técnica na investigação de uma classe particular de sistemas, que chamamos do tipo Kukles generalizado. / One of the most investigated problems in the qualitative theory of dynamical systems in the plane is the XVI Hilbert\'s problem which asks for the maximum number and position of limity cycles for all planar polynomial differential systems of degree n. On the other hand, recently piecewise continuous differential systems have attracting the interest of many researches specially because of their close relation with other sciences for instance physics, biology, economy and engineering. These relations motivate extensions of the qualitative tools for this class of systems. In this work we present a generalization of the averaging theory for a class of Filippov systems, namely piecewise continuous differential systems, developed by Llibre-Novaes-Teixeira and, we apply this theory to a particular class of differential systems, which we nominate generalized Kukles type.

Um dos mais investigados problemas na teoria qualitativa dos sistemas dinâmicos no plano é o XVI problema de Hilbert que investiga uma cota superior para o número de ciclos limites em sistemas diferenciais polinomiais e suas posições relativas. Por outro lado, os sistemas diferenciais suaves por partes tem despertado o interesse de muitos pesquisadores recentemente devido a sua estreita relação com outras áreas das ciências como física, biologia, economia e engenharias. Portanto é natural a busca pela extensão das técnicas e ferramentas da teoria qualitativa para essa classe de sistemas. Nessa dissertação apresentamos uma generalização da técnica do averaging para uma classe especial dos sistemas de Filippov, conhecida como sistemas diferenciais contínuos por partes, desenvolvida por Llibre-Novaes-Teixeira e, aplicamos essa técnica na investigação de uma classe particular de sistemas, que chamamos do tipo Kukles generalizado. / One of the most investigated problems in the qualitative theory of dynamical systems in the plane is the XVI Hilbert\'s problem which asks for the maximum number and position of limity cycles for all planar polynomial differential systems of degree n. On the other hand, recently piecewise continuous differential systems have attracting the interest of many researches specially because of their close relation with other sciences for instance physics, biology, economy and engineering. These relations motivate extensions of the qualitative tools for this class of systems. In this work we present a generalization of the averaging theory for a class of Filippov systems, namely piecewise continuous differential systems, developed by Llibre-Novaes-Teixeira and, we apply this theory to a particular class of differential systems, which we nominate generalized Kukles type.

Um dos mais investigados problemas na teoria qualitativa dos sistemas dinâmicos no plano é o XVI problema de Hilbert que trata dos ciclos limites. Mais precisamente, a segunda parte do referido problema questiona sobre o número máximo de ciclos limites de um sistema diferencial polinomial plano de grau n. Por ciclo limite entendemos uma órbita fechada isolada no conjunto de todas as órbitas periódicas de um sistema diferencial plano.Uma maneira clássica de obter um ciclo limite é perturbando um sistema com uma singularidade do tipo centro. Nesta dissertação apresentamos dois métodos utilizados para a análise do número de ciclos limites que bifurcam de um centro, a saber o método das integrais abelianas e o método do averaging / One of the most investigated problems in the qualitative theory of dynamical systems in the plane is the XVI Hilberts problem which deals with limit cycles. More precisely, the second part of the problem asks about the maximum number of limit cycles of a polynomial differential system of degree n. A limit cycle is a single closed orbit on the set of all periodic orbits of a differential planar system. A classic way to obtain a limit cycle is perturbing a system with a singularity of center type.In this work we discuss about two methods used to investigate the number of limit cycles which bifurcate from a center; they are known as Abelian integrals and averaging theory

Um dos mais investigados problemas na teoria qualitativa dos sistemas dinâmicos no plano é o XVI problema de Hilbert que trata dos ciclos limites. Mais precisamente, a segunda parte do referido problema questiona sobre o número máximo de ciclos limites de um sistema diferencial polinomial plano de grau n. Por ciclo limite entendemos uma órbita fechada isolada no conjunto de todas as órbitas periódicas de um sistema diferencial plano.Uma maneira clássica de obter um ciclo limite é perturbando um sistema com uma singularidade do tipo centro. Nesta dissertação apresentamos dois métodos utilizados para a análise do número de ciclos limites que bifurcam de um centro, a saber o método das integrais abelianas e o método do averaging / One of the most investigated problems in the qualitative theory of dynamical systems in the plane is the XVI Hilberts problem which deals with limit cycles. More precisely, the second part of the problem asks about the maximum number of limit cycles of a polynomial differential system of degree n. A limit cycle is a single closed orbit on the set of all periodic orbits of a differential planar system. A classic way to obtain a limit cycle is perturbing a system with a singularity of center type.In this work we discuss about two methods used to investigate the number of limit cycles which bifurcate from a center; they are known as Abelian integrals and averaging theory

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:02:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Arianny Grasielly Baiao Malaquias.pdf: 551063 bytes, checksum: c96bb635153e7e0b5f3ae1b8cd01d621 (MD5) Previous issue date: 2010-03-30 / In this work, we studying the Averaging Method via Brouwer Degree for upper bound the number of limit cycle that can bifurcate from a center type singularity of a diferential equation system. After that, we give concrete examples this upper bound can be realized. / Nesta dissertação, estudaremos o Método do Averaging via Grau de Brouwer para determinar o número de ciclos limites que podem bifurcar de uma singularidade do tipo centro de um sistema de equações diferenciais. Além disso, mostramos através de exemplos concretos que esta cota superior pode ser realizada

Differential systems appear modelling many natural phenomena in different branches of sciences, in biological and physical applications among other areas. Differential systems usually have invariant curves and we can obtain a better description of the qualitative behaviour of their solutions using them. Such invariant curves may be algebraic or not and in the case where they are closed, isolated in the set of periodic orbits and without singular points, they are called limit cycles. There is a very famous problem, proposed by David Hilbert in 1900 what ask about the maximum number of limit cycle that all polynomial differential systems of a given degree could present. In this work we investigate the existence of some invariant curves in quadratic polynomial differential systems and in discontinuous piecewise differential systems (they are known as Filippovs systems). Even after hundreds of studies on the phase portraits of real planar quadratic vector fields the complete characterization of their phase portraits is a quite complex task, they depend on twelve parameters, after affine transformations and time rescaling, we have families with five parameters, which is still a large number. So many subclasses have been considered instead of the complete system. In this work we investigate conditions under the parameters of the system for a planar quadratic differential system present invariant algebraic curve of degree 3 (a cubic curve) and a Darboux invariant and obtain all the topological non-equivalent phase portraits of these systems. The increasing interest in the theory of nonsmooth vector fields has been mainly motivated by their strong relation with physics, engineering, biology, economy, and other branches of sciences. In the study of the Filippovs systems, we investigate the number of periodic orbits that they can present. In this study we apply the averaging theory. Such theory is used to study some classical models and we also present generalization of such technique for a class of nonsmooth systems. In addition, we also show how the LyapunovSchmidt reduction method can be used to consider cases where the averaging theory is not sufficient to study periodic solutions. / Sistemas diferenciais aparecem na modelagem de muitos fenômenos naturais em diferentes ramos da ciência, em aplicações biológicas e físicas, entre outras áreas. Sistemas diferenciais geralmente possuem curvas invariantes e podemos obter uma melhor descrição do comportamento qualitativo de suas soluções utilizando-as. Tais curvas invariantes podem ser algébricas ou não e, no caso de serem fechadas, isoladas no conjunto de órbitas periódicas e sem pontos singulares, são chamadas de ciclos limites. Há um problema muito famoso, proposto por David Hilbert em 1900, que questiona o número máximo de ciclos limites que os sistemas diferenciais polinomiais de um determinado grau poderiam apresentar. Neste trabalho investigamos a existência de algumas curvas invariantes em sistemas diferenciais polinomiais quadráticos e em sistemas diferenciais contínuos por partes (eles são conhecidos como sistemas de Filippov). Mesmo após centenas de estudos sobre os retratos de fase dos campos vetoriais reais planares e quadráticos, a caracterização completa de seus retratos de fase é uma tarefa bastante complexa. Eles dependem de doze parâmetros e após transformações afins e reescalonamento de tempo, temos famílias com cinco parâmetros, o que ainda é um grande número. Assim muitas subclasses tem sido consideradas em vez do sistema completo. Neste trabalho investigamos condições sob os parâmetros do sistema para que um sistema diferencial planar quadrático apresente uma curva algébrica invariante de grau 3 (curva cúbica) e um invariante de Darboux e obtemos todos os retratos de fase não equivalentes destes sistemas. O crescente interesse na teoria dos campos de vetores suaves por partes tem sido motivado, principalmente, por sua forte relação com a física, engenharia, biologia, economia e outros ramos das ciências. No estudo dos sistemas de Filippov, investigamos o número de órbitas periódicas que eles podem apresentar. Para este estudo, aplicamos a teoria do averaging. Tal teoria é usada para estudar alguns modelos clássicos e também apresentamos a generalização de tal técnica para uma classe de sistemas suaves por partes. Além disso, mostramos também como o método de redução de Lyapunov Schmidt pode ser usado para considerar casos em que a teoria do averaging sozinha não é suficiente para estudar soluções periódicas.

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-03-28T11:58:56Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jeferson Arley Poveda Contreras - 2018.pdf: 763599 bytes, checksum: 6800571168e0aa9de85d151e4c912725 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-03-29T11:29:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jeferson Arley Poveda Contreras - 2018.pdf: 763599 bytes, checksum: 6800571168e0aa9de85d151e4c912725 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-29T11:29:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jeferson Arley Poveda Contreras - 2018.pdf: 763599 bytes, checksum: 6800571168e0aa9de85d151e4c912725 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-07 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The goal of this work is study limit cycles of piecewise smooth vector fields. First, we present the basic theory, passing through the areas of analysis, qualitative theory of differential equations and algebra. We also present basic concepts of Filippov fields, which are indispensable for the study of piecewise smooth fields. In chapter one, was the main topic, a general method for finding limit cycles will be described; in the second chapter limit cycles are found in a piecewise smooth vector field with non-degenerate center being perturbed by a piecewise polynomial vector field. In the fourth chapter, we study limit cycles in piecewise smooth Hamiltonian fields. / O objetivo deste trabalho é estudar ciclos limite de campos de vetores suaves por parte. Primeiro apresentaremos a teoria básica, passando pelas áreas de análise, teoria qualitativa das equações diferenciais e álgebra. Apresentamos também conceitos básicos de campos de Filippov, os quais são imprescindíveis para o estudo dos campos suaves por partes. No capítulo dos, como tópico principal, será descrito um método geral para encontrar ciclos limite; no segundo três são encontrados ciclos limites em um campo de vetores suave por partes com um centro não degenerado sendo perturbado por um polinômio. No quarto capitulo estudaremos os ciclos limites de campos de vetores Hamiltonianos por parte.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:02:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALEX NERI GUTIERREZ DISSERTACAO.pdf: 1234288 bytes, checksum: ae65a58b7c2fd793b3c15d44001d82d6 (MD5) Previous issue date: 2012-03-23 / This work has the main objective in the context of the fuzzy theory. Averaging method, differential inclusions are studied; finally this context of the fuzzy theory. / O trabalho tem como objetivo principal, o estudo de um método de averaging em problemas de valor inicial no contexto fuzzy. Com o intuito de facilitar a compreensão do trabalho, faz-se um estudo do, um método de averaging no contexto determinístico, teoria de inclusões diferencias, teoria dos conjuntos fuzzy, inclusões diferenciais fuzzy e finalmente mostra-se o um resultado da validade do método de averaging no contexto fuzzy.