用最优化方法求解时滞微分方程周期解

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wennny77
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
微分方程是一门刻画自然规律的学科,有着很大的实际应用价值.然而,随着深层的研究探索,以常微分方程和偏微分方程作为数学工具已经不能有效地解决许多复杂的实际问题.事实上,事情的发展不仅取决于当前的状态,还与过去时刻的状态密切相关.因此,在微分方程中引入时滞更能体现事物发展的实际情形,相应的方程称为时滞微分方程.时滞微分方程分为滞后型、中立型和超前型.滞后型是本文的重点研究对象.时滞微分方程是一类重要的数学模型,其模型建立比常微分方程更接近客观现实.在过去的几十年里,广大数学工作者倾注了大量的心血研究时滞微分方程的相关内容,如平衡点的稳定性、Hopf分叉、周期运动、数值积分和符号计算等,其中时滞系统的周期解问题是人们十分关心的问题之一.时滞系统是无穷维系统,其初始值是定义在一段区间上的,因此需要寻找合适的初始函数来定位周期解,而常微分方程仅仅需要去寻找一个初值点,所以寻找时滞系统的周期解比寻找常微分方程的周期解需要更大的计算量.本文提出了用最优化方法来数值求解时滞微分方程周期解的新方法,主要包括以下内容:第一章概述了时滞微分方程的由来、应用和发展以及研究现状,重点介绍了时滞微分方程周期解(数值解)的研究情况.目前求解DDE的方法主要有打靶法,配置法,以及通过Fourier级数逼近来定位周期解,它们在一定程度上都有一定的缺陷.第二章介绍了时滞微分方程的基本内容:时滞微分方程的定义,时滞微分方程的简单性质,较为重要的性质为其是无穷维系统和时滞微分方程的特征方程是含有指数形式的超越方程.第三章介绍了最优化方法的相关内容,简要介绍了优化问题的应用、分类以及求解方法.详细介绍了牛顿法、罚函数法和粒子群算法.牛顿法具有平方收敛、收敛速度快的优点.罚函数法可将有约束的最优化问题转化为一系列无约束极值问题.粒子群算法原理简单、容易实现、需要调整的参数少、收敛速度较快.第四章是本文的重点内容:将寻找周期解问题转化为求解一个约束最优化问题,用最优化方法来计算时滞微分方程的周期解.在数值计算上,提出了用最小二乘函数拟合方法来确定初始函数的方法,与传统的插值方法相比,减小了计算量,提高了计算效率.进而结合牛顿法和罚函数法数值求得周期解.最后,用数值实验验证方法的高效性.
其他文献
最要好的朋友不在身边真难熬——也许是因为你转到新的学校或班级,又或者那天你因病在家休养。课间休息或午餐时间没有朋友在身边,感觉真孤独。你一直会这样吗?你希望交些新朋友
【摘要】进入高三复习阶段,试卷像雪团一样铺天盖地砸向学生,让他们整日过着练习、听课机械化的生活。要根据复习计划精心选择能实现复习目标的试题,对试题作出客观而合理的评估,既思考自己的思维误区,也要自信地修正答案。  【关键词】思维 试卷 评讲  【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)29-0127-02  试卷讲评课的有效评价标准与新授课一样,必须从
【中图分类号】G642.3【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2016)22-0-02  一、教学设计思路  初中化学介绍了常见的化学仪器和药品的使用,以及一些基本操作,但高中新生对化学实验还了解不多。本节介绍萃取这一新的方法,让学生对分离和提纯的方法有更进一步的认识,同时使实验技能进一步提高。采用演示、边讲边实验的教学方法,认真指导实验,培养学生实验技能。实验的体验和成功,有利于激发
NBB-230网络启动设备.是以网页浏览器为基础的“零U”电源控制.经网页浏览器.远程登录.Modem或本机端口.控制任何交流供电的器件……
酵母β-1,3-葡聚糖具有免疫调节、抗肿瘤、降血脂、抗氧化、抗辐射、调节肠道菌群等多种生物学活性,在养殖业、食品、药品、化妆品等领域具有普遍的使用。酿酒酵母营养丰富,
【摘要】 生物化学(简称生化)是医学的基础学科,该课程内容复杂而繁琐,教与学都有一定的难度,传统教学模式很难调动学生的学习积极性,需要结合新的教学模式来激发学习兴趣。本文通过探讨在教学过程中运用PBL教学模式来实施教学,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。  【关键词】生化;PBL;教学  【中图分类号】Q5-4;G712.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)28-011
近年来,国内外越来越多公司开始采用全面预算管理,并且取得了一些成效。但是,随着企业面临的市场竞争日益激烈,公司管理的重点逐渐从单一的降低成本,实现成本控制,完成生产经营计划向实现公司价值最大化转移,传统的全面预算已经不足以满足企业的需求,传统全面预算的弊端也逐渐的显现出来。由于制造行业是中国经济发展的基础产业,是立国之本、兴国之器、强国之基。随着经济发展进入新常态,我国制造业发展也站到了爬坡过坎的
许多人坚称这首歌是献给狼的——当时加拿大为了保护驯鹿,推出了猎狼计划,不少环保人士纷纷就此创作音乐。这种想法确实和歌曲本身的空灵舒缓不谋而合,辽远得一如茫茫山野,娓娓道
期刊
【基金项目】周口市2016年基础教育教学研究项目初中学生语文自主学习能力培养策略的研究立项编号:ZK160530158。  【中图分类号】G633.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)29-0126-01  语文课标指出:“学生是学习和发展的主体。语文课程必须根据学生身心发展和语文学习的特点,关注学生的个体差异和不同的学习需求,爱护学生的好奇心、求知欲、充分激发学生的主