非线性系统打靶法matlab
时间: 2023-09-02 22:05:43 浏览: 123
非线性系统的打靶法(Shooting Method)是一种数值求解非线性微分方程组的方法。MATLAB可以用来实现这个方法。下面是一个简单的示例:
假设我们要求解以下的非线性微分方程组:
y''(x) = -sin(y(x)), y(0) = 0, y(pi/2) = 1
首先,我们需要将这个二阶微分方程转化为两个一阶微分方程。令:
z(x) = y'(x)
则原方程可以表示为:
y'(x) = z(x)
z'(x) = -sin(y(x))
接下来,我们需要猜测一个初始条件 y(0) = a,z(0) = b。然后,我们可以使用常微分方程求解器ode45来求解这个方程组。在求解过程中,我们需要不断调整初始条件,直到满足 y(pi/2) = 1。
以下是MATLAB代码实现:
```
function [y, z] = shooting_method()
% 猜测一个初始条件
a = 0.5;
b = 1;
% 定义求解区间
xspan = [0 pi/2];
% 定义初始条件
y0 = [0; a];
% 求解微分方程组
[x, sol] = ode45(@odefun, xspan, y0);
% 获取解
y = sol(:, 1);
z = sol(:, 2);
% 调整初始条件,直到满足 y(pi/2) = 1
while abs(y(end) - 1) > 0.001
a = a + (1 - y(end)) / z(end);
y0 = [0; a];
[x, sol] = ode45(@odefun, xspan, y0);
y = sol(:, 1);
z = sol(:, 2);
end
% 绘制解
plot(x, y);
function res = odefun(x, y)
z = y(2);
res = [z; -sin(y(1))];
end
end
```
在这个例子中,我们先猜测一个初始条件 y(0) = 0.5,然后用ode45求解微分方程组。接着,我们不断调整初始条件,直到满足 y(pi/2) = 1。最后,我们绘制出解。
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