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Il existe toutefois un cas particulier pour lequel cela est possible: à savoir lorsque l'on

exhibe une fonction de Lyapounov.
Il s'agit de trouver une fonction V(x), x vecteur, pour un système dynamique de N degrés

IMAGE imgs/systdyn97.w14.gif

On a

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IMAGE imgs/systdyn97.w17.gif

IMAGE imgs/systdyn97.w15.gif


=S


= S Fi

Cette fonction, appelée fonction de Lyapounov, décroît en permanence le long de la

trajectoire (sauf en x
(0)). x(0)est donc globalement stable.


exemple:

Soit le système de Lorenz (voir la fin du chapitre):

x' = s (y - x)

y' =
r x - y - x z

z' = -
bz + x y.

Pour rcompris entre 0 et 1, on vérifie que l'origine est un point fixe globalement stable.
Sa stabilité globale est étudiée à l'aide d'une fonction de Lyapounov qu'il faut intuiter! On

vérifie que la fonction:

V = (1/2) (x2+sy2+ sz2)

convient.

V(0,0,0) = 0 et V> 0 pour x,y,z
[!]0,0,0.

dV/dt =s (y - x) x + sy (r x - y - x z) + sz ( -bz + x y).

dV/dt = -
s(x2+y2-(r+1) x y + b z2)

Or z
2>0 et x2+y2-(r+1) x y >0 pour rcompris entre 0 et 1. C'est bien une fonction de

Lyapounov. Le point fixe (0,0,0) est globalement stable.


4.Systèmes à un degré de liberté.


c28 Décembre 1997p 8

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