Matlab 如何用一阶码解二阶方程?
我用matlab解了一个常微分方程的一阶方程。方程为$$y'=t^2$$。现在我想用同样的代码来解二阶微分方程。y'(x)=-y,其中$y(0)=1$,而$y'(x=0)=0$ 如何更改下面的代码以便我可以找到y的值?我尝试的是,我把它变成了一阶微分方程,但我不知道如何修改代码Matlab 如何用一阶码解二阶方程?,matlab,Matlab,我用matlab解了一个常微分方程的一阶方程。方程为$$y'=t^2$$。现在我想用同样的代码来解二阶微分方程。y'(x)=-y,其中$y(0)=1$,而$y'(x=0)=0$ 如何更改下面的代码以便我可以找到y的值?我尝试的是,我把它变成了一阶微分方程,但我不知道如何修改代码 clc; % Clears the screen clear all; h=0.2;
clc; % Clears the screen
clear all;
h=0.2; % step size
x = 0:h:1; % Calculates upto y(3)
y = zeros(1,length(x));
y(1) = 1; % initial condition
F_x = @(t) t.^2; % change the function as you desire
for i=1:(length(x)-1) % calculation loop
k_1 = F_x(x(i));
k_2 = F_x(x(i)+0.5*h);
k_3 = F_x((x(i)+0.5*h));
k_4 = F_x((x(i)+h));
y(i+1) = y(i) + (1/6)*(k_1+2*k_2+2*k_3+k_4)*h; % main equation
end
所以,你想把你的二阶颂歌分成两首一阶颂歌。所以你的方程组是 y'=u u'=-y 在哪里 y(0)=1 u(0)=0 因此,我们可以修改您的程序
所以,你想把你的二阶颂歌分成两首一阶颂歌。所以你的方程组是 y'=u u'=-y 在哪里 y(0)=1 u(0)=0 因此,我们可以修改您的程序
为什么
cellfun
?一个简单的匿名函数,如F=@(x,y)[y(2);-y(1)]代码>(像标准的ODE套件界面)应该足够快了。为什么cellfun
?一个简单的匿名函数,如F=@(x,y)[y(2);-y(1)]代码>(像标准的ODE套件接口)应该足够快了。
function StackOverflow
close all
set(groot,'defaultLineLineWidth',3)
dx=pi/100;
x = (0:dx:2*pi)';
N = length(x);
Y = nan(size(x,1),2);
Y(1,:) = [1, 0];
F = { @(x,y) y(2) , @(x,y) -y(1) };
for i=1:N-1 % calculation loop
k_1 = cellfun(@(f) f(x(i) , Y(i,:)) , F);
k_2 = cellfun(@(f) f(x(i) + 0.5*dx, Y(i,:) + 0.5*dx*k_1) , F);
k_3 = cellfun(@(f) f(x(i) + 0.5*dx, Y(i,:) + 0.5*dx*k_2) , F);
k_4 = cellfun(@(f) f(x(i) + dx, Y(i,:) + dx*k_3) , F);
Y(i+1,:) = Y(i,:) + (dx/6)*(k_1+2*k_2+2*k_3+k_4); % main equation
end
y = Y(:,1);
u = Y(:,2);
figure(1)
set(gcf, 'units', 'normalized')
subplot(2,1,1)
plot(x , y , '--', x, cos(x), ':')
axis('tight')
set(gca,'fontsize',14, 'Position',[0.12 0.55 0.84 0.4])
xticks(0:pi/2:2*pi)
xticklabels({})
ylabel('$y(x)=\cos(x)$', 'Interpreter', 'latex')
subplot(2,1,2)
plot(x , u, '--', x, -sin(x), ':')
set(gca,'fontsize',14, 'Position',[0.12 0.1 0.84 0.4])
axis('tight')
xticks(0:pi/2:2*pi)
xticklabels({'0', '\pi/2', '\pi', '3\pi/2', '2\pi'})
xlabel('x', 'Interpreter', 'latex')
ylabel('$y''(x)=-\sin(x)$', 'Interpreter', 'latex')
end