【MATLAB】关于ode45的一部分用法

【MATLAB】关于ode45的一部分用法1 简介 nbsp nbsp nbsp ode45 常微分方程的数值求解 MATLAB 提供了求常微分方程数值解的函数 当难以求得微分方程的解析解时 可以求其数值解 解析解就是给出解的具体函数形式 从解的表达式中就可以算出任何对应值 数值解就是用数值方法求出近似解 给出一系列对应的自变量和解 nbsp nbsp nbsp nbsp Matlab 中求微分方程数值解的函数有七个 ode45 ode23 ode113 ode15s ode

1 简介

      ode45,常微分方程的数值求解。MATLAB提供了求常微分方程数值解的函数。当难以求得微分方程的解析解时,可以求其数值解解析解就是给出解的具体函数形式,从解的表达式中就可以算出任何对应值;数值解就是用数值方法求出近似解,给出一系列对应的自变量和解)。

        Matlab中求微分方程数值解的函数有七个:ode45,ode23,ode113,ode15s,ode23s,ode23t,ode23tb 。

        ode是Matlab专门用于解微分方程的功能函数。该求解器有变步长(variable-step)定步长(fixed-step)两种类型。不同类型有着不同的求解器,其中ode45求解器属于变步长的一种,采用Runge-Kutta算法;其他采用相同算法的变步长求解器还有ode23

        ode45表示采用四阶-五阶Runge-Kutta算法,它用4阶方法提供候选解,5阶方法控制误差,是一种自适应步长(变步长)的常微分方程数值解法,其整体截断误差为(Δx)^5。解决的是Nonstiff(非刚性)常微分方程。

2 用法

[T,Y] = ode45(odefun,tspan,y0)

  • odefun 是函数句柄,可以是函数文件名,匿名函数句柄或内联函数名
  • tspan 是区间 [t0 tf] 或者一系列散点[t0,t1,…,tf]
  • y0 是初始值向量
  • T 返回列向量的时间点
  • Y 返回对应T的求解列向量

3 算例

3.1 问题

求解高阶常微分方程 【MATLAB】关于ode45的一部分用法 

3.2 仿真程序

function Testode45 tspan=[3.9 4.0]; %求解区间 y0=[8 2]; %初值 [t,x]=ode45(@odefun,tspan,y0); plot(t,x(:,1),'-o',t,x(:,2),'-*') legend('y1','y2') title('y'' ''=-t*y + e^t*y'' +3sin2t') xlabel('t') ylabel('y') function y=odefun(t,x) y=zeros(2,1); % 列向量 y(1)=x(2); y(2)=-t*x(1)+exp(t)*x(2)+3*sin(2*t); %常微分方程公式 end end

3.3 仿真曲线

【MATLAB】关于ode45的一部分用法

 

 

 

 

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