- •Санкт-петербургский государственный Технологический институт (Технический университет)
- •Содержание Введение
- •1. И сходные физические, математические модели. Постановка задачи.
- •1.1 Нелинейная модель с распределенными параметрами (основная модель)
- •1.2 Нелинейная модель с сосредоточенными параметрами
- •1.3 Линейная модель с сосредоточенными параметрами
- •1.4 Исходные данные
- •2. Обработка экспериментальных данных. Построение оценочной функции регрессии α по u
- •3.1 Отделение корней
- •3.2 Уточнение корня методом половинного деления
- •3.3 Решения уравнения комбинированным методом
- •3.Определение момента установления температуры окружающей среды
- •3.4 Решение уравнений методом итераций
- •4. Вычисление интеграла I для линейной модели с сосредоточенными параметрами
- •4.1. Вычисление интеграла I по формуле прямоугольников
- •4.2. Вычисление интеграла по формулам трапеций
- •4.3. Вычисление интеграла по формуле парабол (методом Симпсона)
- •5. Приближенное решение задачи Коши (для нелинейной модели с сосредоточенными параметрами)
- •5.1. Решение задачи Коши методом Эйлера
- •5.2. Решение задачи Коши методом Рунге-Кутта
- •Заключение
- •Список используемой литературы
3.4 Решение уравнений методом итераций
Применим метод для решения уравнения вида:
Пусть
[a,
b]
– промежуток локализации корня и
.
Последовательность
сходится к корню уравнения при условии
на [a,
b]
(ε – корень уравнения
).
Условие
окончания итераций:
f(t)=0, где
Приведение этого уравнения к виду, пригодному для метода итераций:
, где
1)
y=x
2)
y=x
y=φ(x)
φ(x0)
φ(x1)
φ(x1)
y=φ(x)
x
x
φ(x0)
x2
x1
x0
x1
x2
x0
- Строго монотонна
- Колеблющаяся
Результаты расчетов сведем в таблицу:
n |
|
|
0 |
2.035 |
- |
1 |
2.03915 |
4.15281*10-3 |
q=9.80489*10-3
4. Вычисление интеграла I для линейной модели с сосредоточенными параметрами
При
закон изменения температуры пластины
,
где
[с]- постоянная
времени системы.
Требуется
найти приближенное значение интеграла
I
с абсолютной погрешностью не более
.
Обозначим
.
Абсолютная
погрешность вычисления J
не должна превышать
4.1. Вычисление интеграла I по формуле прямоугольников
,
где
n-
число делений [0,
]
–шаг интегрирования
– формула
прямоугольника.
Оценка
абсолютной погрешности
:
,
Если
требуется
.
Так
как искать
сложно, для оценки погрешности
используется правило Рунге:
если
,
то
,
где
- приближенное значение интеграла при
числе разбиений n
– приближенное
значение интеграла при числе разбиений
2n.
Результаты расчетов сведем в таблицу:
n |
|
|
1 |
141.222 |
- |
2 |
125.257 |
15.965 |
4 |
120.929 |
4.328 |
8 |
119.834 |
1.095 |
16 |
119.56 |
0.274 |
4.2. Вычисление интеграла по формулам трапеций
[с]- постоянная
времени система.
n- число делений [0; ]
- шаг интегрирования
- формула трапеции.
Оценка
абсолютной погрешности:
,
где
.
Если
требуется
,
то
.
Так
как считать
сложно, для оценки погрешности
используется правило Рунге:
Если
, то
Результаты расчетов сведем в таблицу:
n |
|
|
1 |
74.429 |
- |
2 |
107.825 |
33.396 |
4 |
116.541 |
8.716 |
8 |
118.735 |
2.194 |
16 |
119.285 |
0.55 |
