数值积分器一种'( t ) =e-一个( t )F(吨)a′(t)=e−a(t)f(t)

计算科学 数字 一体化 时间积分 微分方程
2021-12-25 19:00:14

假设我知道函数中的所有导数都是封闭形式。给定和一些,我正在寻找一个可以估计的显式积分器,其中满足 ODE: 如果有帮助,我愿意(以封闭形式)计算任何导数f(t)ta(0)t0>0a(t0)a()

da(t)dt=ea(t)f(t).
f(k)(t)

当然我可以应用通常的显式方法(forward Euler,RK3),但我希望找到一个及时可逆的积分器。并且,理想情况下,利用上述 ODE 中的特殊结构,例如通过某种方式对指数进行积分,以在某些模型问题上实现更高的精度。

有什么建议?

1个回答

您需要一个数值解,但这可能有助于您检查计算结果。

如果满足 ODE,则您知道积分你得到 aea(t)a(t)=f(t)

0tf(τ)dτ=0tea(τ)a(τ)dτ=a(0)a(t)eada=ea(t)ea(0).