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matlab常微分方程的差分方程如何代码实现

数学的很多计算可以利用matlab来做。对于常微分方程 : u'(t)=f(t,u) u(0)=u0。如何利用matlab计算函数u在一些节点上的数值?以向后euler法为例:u[n+1]=u[n]+h*f(t[n+1],u[n+1])
工具/原料

matlab

分析
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向后euler法由于等式前后都有u[n+1],所以,不能向向前euler法一样,只需要做出循环:u[n+1]=u[n]+h*f(t[n],u[n])即可。

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所以,向后euler在进行计算u[n+1]时,需要设定u_[n+1]^{0},和精确误差eps,利用差分方程进行迭代,使得在迭代前后值误差足够小的时候,认为已经收敛到局部精确解。

代码实现
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对已知、所需的条件进行设定:h是等距差分的间距;eps是迭代的精度,可根据要求进行更改。u(1)=初始条件。以u=exp(-t)为例。

2

迭代部分:temp是迭代后的值,用于比较差是否小于误差精度。

3

由于判断收敛的条件有两个值,所以需要在for循环内预设。由于while循环内的语句,所以,temp的值的关键,而u[i]的值仅需设定成temp-c即可。(c是任一大于eps的常数。)由于向后euler恒稳定,迭代收敛,temp的值可以设定任意常数,但是误差会有很大区别。所以使用向前euler法设定的temp的值。

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