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基于拉普拉斯变换和傅里叶级数的一种求解线性中立型时滞微分方程的新方法。 (英语) Zbl 1510.34181号

摘要:本文提出了一种求解线性中立型时滞微分方程的新方法。我们推导并说明了这种将拉普拉斯变换方法与(谐波)傅里叶级数理论相结合的新方法的主要特点。线性中立型时滞微分方程通常更难求解,因为时滞出现在状态变量的导数中。我们依靠计算机代数和数值方法来实现该方法。此外,我们推导了计算拉普拉斯逆变换所需的复极点位置的近似公式。当只使用拉普拉斯方法时,得到的解的形式是非谐波傅里叶级数。通过在相关的截断级数中包含更多项,可以提高该解的精度,但收敛到正确解的速度较慢。本文的主要目的是提出一种改进的方法,使我们能够解释被排除在这些截断拉普拉斯级数之外的项。也就是说,无穷级数尾部的项。我们包括了几个例子,在这些例子中,我们比较了标准拉普拉斯方法和提议的拉普拉斯-福里尔方法生成的解。这两种解决方案都需要使用柯西剩余定理并找到实极点和复极点。结果表明,拉普拉斯-傅里叶解比传统的拉普拉斯变换解提供了更精确的解。最后,由于Laplace-Fourier方法生成了一个对所有时间都有效的解,因此它允许我们通过一次计算在任何点精确地近似解。

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