Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Сходимость градиентного метода




Сходимость метода гарантируется при выборе начального приближения вблизи .

В любом случае метод может остановитья в точке относительного метода.


Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений

Обыкновенные дифференциальные уравнения (ОДУ) встречаются при описании движения системы взаимодействующих материальных носителей (механике, химической кинетике, электрических цепях, сопротивлении материалов и многих других явлениях жизни).Ряд важнейших задач сводится к задачам с обыкновенными дифференциальными уравнениями, а именно теория автоматического управления базируется на ОДУ, а также и другие курсы специальности АЭП

Простейшим ОДУ является уравнение 1-го порядка:

ОДУ n-го порядка имеет вид:

Однако любое уравнение n-го порядка можно свести к системе из n уравнений 1-го порядка:

или

Таким образом, решение дифференциального уравнения n-го порядка сводится к решению системы дифференциальных уравнений 1-го порядка (количество дифференциальных уравнений в системе = n).

Если ввести следующие обозначения:

 

,

то систему дифференциальных уравнений можно переписать в векторно-матричном виде:

(1)

Известно, что система n-го порядка имеет множество решений,, которые в общем случае зависят от постоянных С, общее количество которых -n. Общее решение системы ОДУ может быть записано в виде:

,где

Для определения значения этих параметров, т.е. выделения единственного решения необходимо учитывать дополнительные условия. В зависимости от выбора дополнительных условий определены следующие типы задач для обыкновенных дифференциальных уравнений:

- задача Коши;

- краевая задача;

- задача на собственные значения.

 

Задача Коши.

Задача Коши, или задача с начальными условиями, имеет следующие дополнительные условия:

 

Краевая задача.

Когда дополнительные условия заданы как в точке , так и в точке .

 

Задача на собственные значения.

Если функция зависит от параметров :

,

где .

Число дополнительных условий должно быть соответственно . Функции где ; удовлетворяющее всем уравнениям, называются собственными дифференциальными или собственными значениями задачи.

 

Методы решения ОДУ.

Обыкновенные дифференциальные уравнения могут быть решены следующими методами:

  1. аналитическими;
  2. численными;
  3. графическими;
  4. приближенными.

Аналитические методы дают решение в виде аналитического выражения.

Графические методы дают приближенное решение в виде графика.

Численные методы дают частное решение для определенных в виде таблицы, Численные методы применяются только к корректно поставленным задачам, т.е. к таким, у которых малое изменение начальных значений, приводит к малому изменению интегральных кривых.

 

Пример.

Пусть дано следующее ОДУ:

.

Необходимо решить задачу Коши для .

Начальные условия имеют вид:

Общее решение имеет вид:

при решение .

Однако при малом изменении начальных условий:

решение в точке : . То есть имеет место плохо обусловленная задача.

 

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-24; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 457 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Что разум человека может постигнуть и во что он может поверить, того он способен достичь © Наполеон Хилл
==> читать все изречения...

2488 - | 2300 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.