5阶龙格-库塔法估计微分方程组参数的具体代码
时间: 2024-02-25 22:57:46 浏览: 99
以下是使用5阶龙格-库塔法(RK5)求解微分方程组的示例代码:
```python
import numpy as np
def rk5(f, t0, y0, h, T):
# f为微分方程组的函数,t0为初始时间,y0为初始状态向量,h为步长,T为终止时间
t = t0
y = y0
while t < T:
k1 = h * f(t, y)
k2 = h * f(t + h / 4, y + k1 / 4)
k3 = h * f(t + 3 * h / 8, y + 3 * k1 / 32 + 9 * k2 / 32)
k4 = h * f(t + 12 * h / 13, y + 1932 * k1 / 2197 - 7200 * k2 / 2197 + 7296 * k3 / 2197)
k5 = h * f(t + h, y + 439 * k1 / 216 - 8 * k2 + 3680 * k3 / 513 - 845 * k4 / 4104)
k6 = h * f(t + h / 2, y - 8 * k1 / 27 + 2 * k2 - 3544 * k3 / 2565 + 1859 * k4 / 4104 - 11 * k5 / 40)
y_new = y + 25 * k1 / 216 + 1408 * k3 / 2565 + 2197 * k4 / 4104 - k5 / 5
y_hat = y + 16 * k1 / 135 + 6656 * k3 / 12825 + 28561 * k4 / 56430 - 9 * k5 / 50 + 2 * k6 / 55
# 计算误差
delta = np.abs(y_new - y_hat)
# 判断误差是否小于容许误差
if np.max(delta) < 1e-6:
t += h
y = y_new
# 调整步长
rho = 0.84 * (1 / np.max(delta)) ** 0.25
h = min(h * rho, T - t)
return t, y
```
其中,输入的微分方程组为函数 f,其输入参数为时间 t 和状态向量 y,输出为该时间点的状态变化率。其余参数含义请见注释。
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