两类时滞微分方程块方法的数值稳定性

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:l420303622163com
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
时滞微分方程广泛地出现在控制科学、人口动力学、电网模型、环境科学、生物学、生态学、生命科学、经济学、化学、计算机辅助设计、解析数论、星际物质的光能吸收、非线性动力系统、Cherenkov辐射、绝缘物质的结构理论、电动机车的电流收集等科学与工程的许多领域中。众所周知,关于常微分方程的研究可以追溯到微积分的建立,而时滞微分方程这个研究方向的发展就显得相对较晚。但是,最近关于时滞微分方程的研究还是有大量的科研成果涌现,特别是关于此类方程理论解的分析更是趋于成熟。值得注意的是,一些学者专门研究时滞微分方程解析解及数值解的稳定性质。这篇论文主要考虑两类时滞微分方程块方法的数值稳定性。  首先,给出了时滞微分方程的一些背景知识与应用介绍。实际上,关于时滞微分方程的数值方法分析还是一个相对较新的领域。直到1975,针对此类问题国内外学者们才开展了专门系统的研究。这主要是由于在早期的研究过程中,很多研究人员简单地认为对时滞微分方程的数值处理与对常微分方程的数值处理非常相似,因此没有必要对时滞微分方程的数值分析加以特别的关注。而与当时这种常见的观点形成鲜明对比的是,实际上针对时滞微分方程的数值处理比针对常微分方程的数值处理要更加复杂。例如,即使是针对一个简单的比例时滞微分方程进行直接的数值离散也会导致一个变阶变系数的线性差分方程。因此,针对时滞微分方程开展数值分析还是非常有意义的。随后,列举了近年来关于中立型时滞微分方程与比例时滞微分方程一些古典数值方法的稳定性结论,着重介绍了中立型时滞微分方程与比例时滞微分方程的 Runge-Kutta方法和线性多步法的相关结果。进一步,提出了这篇论文要研究的时滞微分方程块方法的两类数值问题。  其次,研究了中立型时滞微分方程隐式单块方法的数值稳定性,给出了线性中立型时滞微分方程渐近稳定的一个充分条件。进一步,证明了对于此类线性中立型时滞微分方程而言,A-稳定的隐式单块方法将保持其精确解的渐近稳定性质。  然后,研究了非自治比例微分方程块θ-方法的稳定性质,给出了非自治比例微分方程渐近稳定的一个充分条件。为了讨论数值方法的稳定性,引用变步长格式来替代常用的定步长格式。进一步,证明对于此类非自治比例时滞微分方程而言,块θ-方法是渐近稳定的当且仅当1/2<θ≤1.最后,给出一些数值算例来验证所得的结论。
其他文献
微分积分方程数值求解是数值分析领域主要的研究内容之一。随着新方法的提出,以及新问题的不断产生,数值求解也一直是数学研究的热门方向。本文主要研究两类相对较新的数值方
随着公用电话市场的开放,公话业务成为各个电信运营商业务和利润增长点,同时也成为竞争的焦点.本文分析了公用电话市场现有状况和若干实现方式的不足,提出用综合智能公话平台
随着素质教育的推行,情境教学法被应用到现代小学低年级数学教学中,不仅引起了学生学习兴趣,还提高了教学质量.为进一步了解情境教学法在小学数学教学中的好处及要点,文章将
A nonlinear lateral-torsional coupled vibration model of a planetary gear system was established by taking transmission errors,time varying meshing stiffness an
本文在分析运动图像序列特点的基础上,首先提出了基于光流和水平集模型的运动目标轮廓自动跟踪方法,该方法在C-V模型的基础上引入运动目标的光流信息,以光流速度作为曲线演化的
近年来,人员迁移对信息传播动力学的影响得到了广泛关注。本文主要研究两个区域之间人员相互流动的流感传播模型和隐性知识传播模型。第二章研究两个城市之间人口相互流动的
高校是高知识人才集中的地方,发展高知识群体人员入党是高校党建工作的一项重要内容。中共河北省委教育工委从全面贯彻“三个代表”重要思想的高度出发,积极探索新形势下做好
信息和通讯技术的发展,带动了物理教学的发展。传统的教学模式难以适应网络时代的要求。在现代物理课堂中,许多教师已经开始尝试制作微视频,将课本上的知识利用网络技术转变为生
学位
当前对混沌系统研究以及对如何控制混沌系统的研究硕果颇丰,并且已经成为了非线性科学领域中研究的一个热点问题,广泛应用于工程实际领域中。混沌控制有两种功能:一种是对其