'D2x=g/(1 - (a^2*(2*c + 2*x)^2)/(4*b^4*((c + x)^2/b^2 - 1)))^(1/2)','x(-b-c)=0,Dx(-b-c)=10.7'
自变量是t
MATLAB跑了半天没结果啊,如果我不要解析解,只想知道 x = - c 时 t 的取值,应该怎么做?
matlab解二阶微分方程的一个问题
答案:2 悬赏:0 手机版
解决时间 2021-03-06 15:50
- 提问者网友:记得曾经
- 2021-03-06 03:05
最佳答案
- 五星知识达人网友:傲气稳了全场
- 2021-03-06 04:08
不是每个微分方程都能解的。
你的这个方程必须自己化简一下,计算机不能代替人思考的。
简化完以后再用matlab解试试。
实在不行就用工具箱吧。
你的这个方程必须自己化简一下,计算机不能代替人思考的。
简化完以后再用matlab解试试。
实在不行就用工具箱吧。
全部回答
- 1楼网友:杯酒困英雄
- 2021-03-06 05:10
求解一阶ode的代码是很直接的。然而,二阶或者三阶的ode不能够直接应用求解。你必须先将高阶的ode改写成一阶的odes系统,使得它可以采用matlab ode求解器。
这是一个如何将二阶微分方程改写成两个一阶微分方程以便利用matlab的诸如ode45等求解器求解的例子。下面的方程组包含了一个一阶与一个二阶微分方程:
x'= - y*exp(-t/5)+y' * exp(-t/5)+1; (1)
y''= -2*sin(t); (2)
第一步是引入一个新的变量,使得它等于具有二阶导数的自由变量的一阶导数:
z=y' (3)
对上式两边求导如下:
z' = y'' ; (4)
将(4)式带入(2)式得到如下方程:
z'= -2*sin(t) (5)
联立(1),(3)与(5)得到三个一阶微分方程:
x'= - y*exp(-t/5)+y' * exp(-t/5)+1; (1)
z=y'; (3)
z'= -2*sin(t) (5)
既然 z=y' ,用z代替等式(1)中的y' 。而且,因为matlab要求所有的导数项在左边,改写等式(3)。得到如下的方程组:
x'= - y*exp(-t/5)+z* exp(-t/5)+1; (1a)
y'=z ; (6a)
z'= -2*sin(t); (5a)
为了利用ode45或者是matlab的其他的ode求解器求解上面的方程组,需要建立一个包含这些微分方程的函数。这个函数需要两个输入:状态量与时间,返回状态的微分,建立命名为odetest.m的函数如下:
function xprime=odetest(t, x)
% 既然状态量以单个向量的形式输入,我们令:
% x(1)=x;
% x(2)=y;
% x(3)=z;
xprime(1)=-x(2)* exp(-t/5)+x(3)*exp(-t/5)+1;
% x'= - y*exp(-t/5)+z* exp(-t/5)+1;
xprime(2)=-x(3);
% y'=z
xprime(3)=-2×sin(t);
% z'= -2*sin(t)
xprime=xprime(:);
% 这是为了确保返回的是个列向量
采用ode23或者另外的matlab ode求解器求解方程系统,定义起始和停止时间以及初识的状态向量。例如:
t0 = 5 ; % 起始时间
tf = 20 ; % 停止时间
x0 = [1 –1 3] ; % 初识条件
[t , s] = ode23 ( @odetest, [t0 ,tf ], x0) ;
x = s (: , 1 );
y = s (: , 2 );
z = s (: , 3 );
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