几类延迟微分方程IMEXθ-方法的稳定性

几类延迟微分方程IMEXθ-方法的稳定性

论文摘要

延迟微分方程是泛函微分方程的一个重要分支,它在自动控制、生物、医学、航天航空及经济等领域都有极其重要的应用,因此其数值算法的理论研究显得尤为重要。近四十年来,众多学者对延迟微分方程的研究取得了很大的进展。但到目前为止国内外对可加方法在这方面数值稳定性的研究尚少。本文研究IMEX(implicit-explicit)θ-方法(即可加θ-方法)对多延迟微分方程、比例延迟微分方程和中立型比例延迟微分方程的渐近稳定性,主要结果如下:第二章我们讨论了IMEXθ-方法对多延迟微分方程的渐近稳定性,得出用IMEXθ-方法求解该方程所得数值解渐近稳定的充要条件。第三章我们讨论了IMEXθ-方法对单比例延迟微分方程的渐近稳定性,得出用IMEXθ-方法求解该方程所得数值解渐近稳定的充分条件。第四章我们讨论了IMEXθ-方法对多比例延迟微分方程的渐近稳定性,得出用IMEXθ-方法求解该方程所得数值解渐近稳定的充分条件。第五章我们讨论了IMEXθ-方法对中立型比例延迟微分方程的渐近稳定性,得出用IMEXθ-方法求解该方程所得数值解渐近稳定的充分条件。在每章最后我们都给出了相应的数值试验,验证了理论结果的正确性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 延迟微分方程与数值分析
  • 1.2 延迟微分方程稳定性理论发展概况
  • 1.2.1 线性延迟微分方程的稳定性
  • 1.2.2 非线性延迟微分方程的稳定性
  • 1.3 可加RK方法的简介
  • 1.4 本文主要研究内容
  • 第二章 IMEXθ-方法对多延迟微分方程的稳定性
  • 2.1 IMEXθ-方法
  • 2.2 稳定性分析
  • 2.2.1 约束网格
  • 2.2.2 非约束网格
  • 2.3 数值实验
  • 第三章 IMEXθ-方法对单比例延迟方程的稳定性
  • 3.1 引言
  • 3.2 IMEXθ-方法
  • 3.3 稳定性分析
  • 3.4 数值实验
  • 第四章 IMEXθ-方法对多比例延迟方程的稳定性
  • 4.1 IMEXθ-方法
  • 4.2 稳定性分析
  • 4.3 数值实验
  • 第五章 IMEXθ-方法对中立型比例延迟方程的稳定性
  • 5.1 IMEXθ-方法
  • 5.2 稳定性分析
  • 5.3 数值实验
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间主要的研究成果目录
  • 相关论文文献

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