The Stability Analysis of Blockθ-Methods for Delay Differential Equations

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众所周知,物理、工程、生物和经济等领域中的许多问题都可以归纳为常微分方程模型。而事实上,对于一些实际问题,知道若干时间之前的状态是必要的,从而我们得到了延迟微分方程模型,也叫做泛函微分方程或差分微分方程。它在许多应用科学领域中起着非常重要的作用,例如在控制理论、人口动力学、电力工程、环境科学、生物学、生物生态学、生命科学等领域都有广泛的应用。另外中立型方程也应用于多种应用科学领域。例如,电力损耗的模型就是中立型延迟微分方程。 求解各类延迟微分方程,有很多种有效的数值方法。块θ-方法有较好的稳定性,又不使用高阶导数,是一个很有潜力的方法. 本文研究了用块θ-方法求解具有多个延迟量的延迟微分方程和延迟微分系统以及中立型系统数值解的稳定性,在一定的Lagrange插值条件下,基于三类不同模型,给出并证明了求解多延迟微分方程以及多延迟微分系统的块θ-方法GPm-稳定的充要条件是方法是A-稳定的,块θ-方法GPLm-稳定的充要条件是θ=1;给出并证明块θ-方法解中立型多延迟微分方程NGPm-稳定的充要条件是它是A-稳定的,证明了块θ-方法是NGPLm-稳定当且仅当θ=1。
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