分段连续型延迟微分方程及随机延迟微分方程数值稳定性分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sqqmyquanqs
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
本文主要涉及分段连续型延迟微分方程(EPCA)及随机延迟微分方程(SDDE)数值解的稳定性。这两类方程在物理、生物和控制中有着广泛的应用。   经典的分段连续型延迟微分方程包含一些项,这些项在一些区间上是常数。在这些区间上方程的解是满足方程的连续分段光滑的函数。方程的解是由初始值所决定的,而不像一般的延迟微分方程是由初始函数所决定的。   随机延迟微分方程的显式解表达式很难获得,因此构造使用的数值方法和研究数值解的性质就成为了既有理论意义又有应用价值的研究课题。近几年来,许多作者研究了随机常延迟微分方程及其数值方法。但对于随机变延迟微分方程,尤其是对随机无界延迟微分方程及其数值方法的研究很少,例如对随机比例方程及其数值方法的研究刚刚开始。   本文应用线性θ—方法,单腿θ—方法和Runge-Kutta方法解带有延迟项[t][t-1][t+1]的延迟微分方程。主要研究这些方法的稳定性和收敛阶。应用线性θ—方法和单腿θ—方法解这些方程时,由于这些方程是定义在[n,n+1)上,即不包含区间的右端点,结果两种θ—方法得到了相同的差分方程。本文也证明了数值解趋于零与其在整数节点上的值趋于零等价,并且证明了数值方法保持了它们的收敛阶。更进一步,对于随机比例延迟微分方程讨论了解析解和数值解p阶矩稳定性。   对于带有两个延迟项[t]和[t-1]的分段连续型延迟微分方程,Wiener给出解析解的稳定性条件太复杂,本文简化了这个条件。本文给出了θ—方法的稳定区域,同时给出了解析解的稳定区域包含在数值解的稳定区域的条件。同时,应用v级Runge-Kutta方法解分段连续型延迟微分方程,利用Padé逼近和Order Star理论得到了Runge-Kutta方法的稳定性条件。解析解的稳定区域包含在数值解的稳定区域内的充分必要条件,对于Gauss-Legendre方法和LobattoⅢC方法v是奇数,对于RadauⅠ A、RadauⅡA方法如果a>0,v是偶数;如果a<0,v是奇数。   对于带有两个延迟项[t]和[t+1]的分段连续型分段连续型延迟微分方程,解析解的稳定区域分两部分,其中一部分和带有两个延迟项[t]和[t-1]分段连续型延迟微分方程的稳定区域相同。给出了θ—方法的稳定区域,得到了解析解的稳定区域包含在数值解的稳定区域内的条件。   对于随机比例方程,利用Razumikhin技巧研究了其解析解和数值解的P阶矩渐近稳定,特别得到了线性随机比例方程及其半隐式Euler方法的P阶矩渐近稳定条件,给出了一些数值试验。
其他文献
在作文阅卷的过程中,我发现学生习作有很大的差异。其中有一部分习作让阅卷老师感到极为遗憾。这一部分习作虽然文笔流畅、细腻,可是只停留在叙事上,叙事完了,文章就结束了,
孤立子理论是当今非线性科学的重要前沿之一,其1955年FPU问题提出以后的历史比较清楚,但1955年以前尤其是1895年KdV方程明确建立以前的历史则因缺少系统研究而相对模糊。本文在
近些年来,随着计算机科学技术的飞速发展,社会对软件的需求的快速增长,人们对软件的生产方式也随着改变。由于需求的不断变化,复杂的程序始终处于不断完善的过程中,我们应该使用“
本文旨在研究反射型倒向随机微分方程及其应用问题.全文共分四章. 第一章主要研究非Lipschitz条件下凸域上非线性多维反射型倒向随机微分方程.在第一节中给出引言;在第二节
只有当儿童的智力生活伴随书籍而度过的时候,他们的学习愿望才能确立起来.阅读是对学习困难学生进行智育的重要手段,我们不妨建立“书香班级”,把孩子引进阅读的殿堂,用阅读
非线性系统广泛出现在人类认识世界改造世界的实践活动中,因而,这类系统的辨识与控制问题具有重要的意义.本文讨论Wiener和Hammerstein这两类特殊而又常见的非线性系统的辨识问
面对市场营销人才培养出现供求脱节的结构性难题,现代职业教育亟需探索一条基于深度产教融合下的现代学徒制人才培养模式。本文提出了通过建立产教融合人才培养平台,采用现代
《数学课程标准解读》指出在数学教学中,应“让数学背景包含在学生熟悉的事物和具体情景之中,并与学生已经了解或学习过的数学知识相关联,特别是与学生生活中积累的常识性知
期刊
随着经济与科技的快速发展,机动车已经成为现代社会中不可缺少的一部分,因此驾驶员对于汽车保险的需求日益增加,汽车保险已经是非寿险的一个重要分支,在许多国家甚至是总保费收入的最大贡献部分。为了各方都满意,汽车保险采用奖惩系统(Bonus-malus system简称BMS)来使投保人所缴纳的保费与其风险相匹配。也就是说,保费收取往往极大地依赖于该保单过去的理赔记录。在这样的经验费率系统中,投保人会因没
学位
为了建立废旧纺织品的近红外光谱分析模型,为废旧纺织品的精细分拣分级打下基础。本论文使用多模型方法为基本工具,分别建立了废旧纺织品的定性判别模型和纺织品棉含量的定量预