比例方程指数Runge-Kutta方法的稳定性分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:LIC3352
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延迟微分方程作为一种重要的数学模型广泛应用在很多研究领域,随着研究的不断深入,比例延迟微分方程也逐渐成为各领域的研究重点,通常其解析解的具体表达式是很难得到的,因此研究其数值解法及性态就变得尤为重要。  本文主要研究两种形式的比例方程指数Runge-Kutta方法(或者指数 R-K方法)的数值稳定性,内容构成如下:  首先,回顾了延迟微分方程发展的背景和意义,进一步介绍了比例微分方程和指数R-K方法的研究现状及相关理论。  其次,研究了用指数R-K方法处理线性的比例微分方程,给出了渐近稳定的定义及稳定区域,用变步长的格式给出了指数R-K方法的具体形式,并且证明了对于线性比例方程来说,此方法是渐近稳定的。  再次,考虑了把指数R-K方法作用在半线性比例微分方程中,给出了EB稳定,指数代数稳定以及全局稳定的概念。证明了一个指数R-K方法是指数代数稳定,则它是EB稳定的。进一步,证明了当参数满足一定条件时,如果指数R-K方法是指数代数稳定的,则该方法就是全局稳定的。  另外,文中分别对相应的数值方法做了数值算例,验证了文中理论推导的正确性。
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