В.Ф. Судаков
134
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 4
Постоянная
в (11) может изменяться только как независимая перемен-
ная. Постоянные
2 ,
,
S S
L
S
T
считаются заданными параметрами. Учиты-
вая (11) и (13), выявили, что матрица
( )
A t
кусочно-постоянная и периодиче-
ская с периодом
2 .
S
S
T
При таких матричных элементах возможно аналити-
ческое решение задачи, в частности — определение матрицианта. Чтобы упро-
стить формулы, введем следующие обозначения при
q
= 1, 2:
1
1
( 1)
,
( 1)
,
q
q
q
S
q
S
1
( 1)
.
q
q
S
q q
Соответствующие индексы будут использованы также и при обозначениях
матрицианта и гамильтониана:
1
1
( 1)
,
( 1)
.
q
q
q
S
q
S
X X
H H
Рассмотрим полупериод 0,
,
2
S
T
где матрица
( )
A t
постоянна с элемента-
ми
1 1
,
.
Собственные значения этой матрицы находим как корни уравнения
1
1
1
1
det
0.
Отсюда получаем два корня
1
1 1
.
Каждому из собственных значе-
ний соответствует собственный вектор. Два таких вектора-столбца образуют
матрицу
1
1
1
1
1 1
i
i
T
.
С ее помощью можно привести матрицу
A
к диагональному виду
1
1
1
0
.
0
i
A T
T
i
(14)
Формальное решение матричного дифференциального уравнения (12) с по-
стоянной матрицей коэффициентов есть матричная экспонента
( )
At
X t e
. По
аналогии с (14) найдем явный вид матрицианта на полупериоде 0,
:
2
S
T
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
cos
sin
exp
0
( )
.
0
exp
sin
cos
At
t
t
i t
X t e T
T
i t
t
t
(15)