Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Статдинамика. Методичка 2007-05-03.doc
Скачиваний:
39
Добавлен:
05.05.2019
Размер:
3 Мб
Скачать
☆

Плотная выдача

В случае если существует необходимость построить решение дифференциального уравнения, отнесенное не к границам шага и , а к некоторому промежуточному моменту времени , необходимо воспользоваться какой-либо интерполяционной формулой, которая может быть, например, сплайном, построенным на основе известных значений решения и его производной на границах шага.

Для метода Дормана - Принса 5(4) разработаны непрерывные вложенные формулы. Параметром вычисления служит смещение момента времени относительно начала шага в долях длины шага :

.

Коэффициенты , представлены в виде разложения по степеням параметра :

Решение, отнесенное к моменту времени , может быть получено с использованием коэффициентов и значений (рассчитанных ранее для получения решения на шаге) из следующего соотношения:

.

Формулы плотной выдачи используются для графического представления результатов интегрирования, для решения уравнений с запаздывающим аргументом, в механизме неявной выдачи.

«Неявная» выдача

…

Интегрирование уравнений с разрывами

…

Определение длины первого шага интегрирования

…

Численное определение частных производных по начальным условиям и параметрам

…

Численное интегрирование случайных процессов

…

Многошаговые методы

Методы Адамса

…

Явные методы Адамса

…

; ; ; ; …

…

Неявные методы Адамса

…

; ; ;

…

…

Интегрирование уравнений с запаздывающим аргументом

Сравнение вычислительных качеств методов

Для определения работоспособности, ограничений использования, сравнения вычислительных качеств методов численного интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений используются задачи с заранее известным решением.

Некоторый набор таких задач представлен ниже в настоящем подразделе.

Задача Аренсторфа

…

где

; ; ; .

С начальными условиями:

; ; ; ,

решение будет периодическим с периодом:

.

С начальными условиями:

; ; ; ,

решение будет иметь несколько иной вид, но тоже периодическим с периодом:

.

…

Эллиптические функции Якоби

…

где

; ; .

… на интервале .

…

Задача двух тел

…

где

с начальными условиями:

; ; ; .

… на интервале .

…

Уравнение Ван-дер-Поля

…

,

с начальными условиями:

; .

… на интервале .

…

«Брюсселятор»

…

с начальными условиями:

; .

… на интервале .

…

Уравнение Лагранжа для висячей струны

…

…

«Плеяды»

…

где

с начальными условиями:

; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .

… на интервале .

…

Оформление пояснительной записки

Пояснительная записка предполагает наличие следующих разделов (в порядке следования):

Наименование раздела

Прибл. объем

Введение

1

Теория

4

Алгоритм

6

Программа

3

Результаты

2