Положение равновесия механической системы называется асимптотически устойчивым, если:
- при небольших возмущениях система возвращается в положение равновесия;
- с течением времени отклонения от положения равновесия уменьшаются;
- все траектории движения, начинающиеся близко к положению равновесия, стремятся к нему при t, стремящемся к бесконечности.
Теперь давайте разберем это более подробно:
- Небольшие возмущения: Если на систему действуют небольшие внешние силы или изменения условий, она должна иметь возможность компенсировать эти воздействия.
- Возврат в равновесие: Когда система отклоняется от равновесного положения, силы, действующие на неё, должны приводить к тому, что система начинает двигаться обратно к этому положению. Это означает, что результирующая сила направлена в сторону равновесия.
- Уменьшение отклонений: В процессе времени, если система действительно асимптотически устойчива, отклонения от равновесия должны уменьшаться. То есть, если мы посмотрим на траекторию движения системы, мы увидим, что она сходится к равновесному состоянию.
Таким образом, асимптотическая устойчивость означает, что система не только возвращается в равновесие после возмущений, но и делает это с течением времени, уменьшая свои отклонения от равновесия.