前向欧拉自适应步长稳定性

计算科学 线性代数 数字 本征系统
2021-12-05 06:09:34

给定

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使用自适应时间步进行泛化

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那么假设为了确保欧拉前向方法的稳定性,我们需要所有 n 的增长因子都服从,这仍然是合理的吗?

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1个回答

我假设你用求解线性 ODEy=λyλC, Re(λ)<0

否则,如果,则真解发散,如果,前向欧拉不能稳定,因为特征值将始终超出其稳定性领域。Re(λ)>0Re(λ)=0λ

如果您采取了一个时间步长以致不满足稳定性标准,那么您在本地让您的解决方案发散。您仍然可以通过降低来恢复稳定的解决方案(尽管不是准确的解决方案),从而满足后续步骤的稳定性标准。这将稳定解决方案。对于非线性问题,可能更难评估。Δt

在基于误差估计的自适应时间步长的情况下,如果您的问题的特征值位于时间积分器的稳定性域之外,该估计通常会崩溃。因此,数值不稳定性将通过选择较低的来纠正。Δt