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奇异指数-1 DAE配置解的一个有效渐近正确误差估计。 (英语) Zbl 1233.65049号

作者考虑了线性指数-1微分代数方程(DAE),其前导项表述正确\[A(t)(D(t)x(t))'+B(t)x(t)=g(t),在(0,1],标签{1}\]具有适当平滑的数据。进一步,假设(1)的固有常微分方程(ODE)在(t=0)处具有第一类奇异性。分析了用刚性精确配置法求解DAE(1)的数值解。基于缺陷修正的后验误差估计是从奇异ODE扩展而来的,参见W.Auzinger,O.KochE.魏米勒【数字算法31,No.1-4,5-25(2002;Zbl 1021.65038号)],到奇异指数-1 DAE(1)。
作为本文的主要结果,利用刚性精确配置方法的收敛结果,指出误差估计是渐近正确的。这意味着,当配置解的全局误差为(h^s)阶时,其中(h)是步长,(s)是配置度,这里假设(s)为偶数,则全局误差与基于缺陷的估计之间的偏差为(h_{s+1})阶。最后,给出了两个数值例子进行说明。附录中讨论了用于DAE的配置方法和隐式Runge-Kutta方法之间的相互关系。

MSC公司:

65升70 常微分方程数值方法的误差界
65升80 微分代数方程的数值方法
65升60 有限元、Rayleigh-Ritz、Galerkin和常微分方程的配置方法
65L20英寸 常微分方程数值方法的稳定性和收敛性
2009年4月34日 隐式常微分方程,微分代数方程
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Ascher,U.M.,Spiteri,R.:边值微分代数方程的配置软件。SIAM J.科学。统计计算。4, 938–952 (1994) ·Zbl 0804.65080号 ·doi:10.1137/0915056
[2] Auzinger,W.,Kneisl,G.,Koch,O.,Weinmüller,E.:SBVP 1.0–奇异边值问题的MATLAB求解器。技术报告ANUM预印本编号2/02,维也纳理工大学(2002)
[3] Auzinger,W.,Koch,O.,Weinmüller,E.:奇异边值问题的有效配置格式。数字。算法31,5–25(2002)·兹比尔1021.65038 ·doi:10.1023/A:1021151821275
[4] Auzinger,W.,Koch,O.,Weinmüller,E.:奇异边值问题配置方法的新误差估计分析。SIAM J.数字。分析。42, 2366–2386 (2005) ·Zbl 1087.65082号 ·doi:10.1137/S0036142902418928
[5] Auzinger,W.,Koch,O.,Praetorius,D.,Weinmüller,E.:奇异边值问题的新的后验误差估计。数字。算法40、79–100(2005)·Zbl 1082.65079号 ·doi:10.1007/s11075-005-3791-5
[6] Auzinger,W.,Lehner,H.,Weinmüller,E.:指数-1 DAE的基于缺陷的后验误差估计。ASC报告20/2007,维也纳理工大学分析与科学计算研究所(2007)·Zbl 1182.65130号
[7] Balla,K.,März,R.:线性微分代数方程及其伴随的统一方法。J.分析。申请。21(3), 783–802 (2002) ·Zbl 1024.34002号
[8] Campbell,S.L.:DAE沿轨迹的线性化。Z.安圭。数学。物理学。46, 70–84 (1995) ·Zbl 0837.34007号 ·doi:10.1007/BF00952257
[9] Degenhardt,A.:可转移微分代数方程的配置。《1992-1年技术报告》,柏林洪堡大学(1992)·Zbl 0743.34025号
[10] de Hoog,F.R.,Weiss,R.:具有第一类奇异性的边值问题的差分方法。SIAM J.数字。分析。13, 775–813 (1976) ·Zbl 0372.65034号 ·数字对象标识代码:10.1137/0713063
[11] de Hoog,F.R.,Weiss,R.:奇异边值问题的配置方法。SIAM J.数字。分析。15, 198–217 (1978) ·Zbl 0398.65051号 ·doi:10.1137/0715013
[12] Dick,A.,Koch,O.,März,R.,Weinmüller,E.:具有奇点的非线性指数1 DAE配置方案的收敛性·Zbl 1262.65092号
[13] Dokchan,R.:DAE与无害临界点的数值积分。柏林洪堡大学,工作文件(2007年)
[14] Hairer,E.,Nörsett,S.P.,Wanner,G.:《求解常微分方程I–非刚性问题》,第2版。柏林施普林格(1993)·Zbl 0789.65048号
[15] Higueras,I.,März,R.:具有适当说明的前导项的微分代数方程。计算。数学。申请。48, 215–235 (2004) ·Zbl 1068.34005号 ·doi:10.1016/j.camwa.2003.05.010
[16] Higueras,I.,März,R.,Tischendorf,C.:指数-1 DAE的稳定性保持集成。申请。数字。数学。45, 175–200 (2003) ·Zbl 1041.65065号 ·doi:10.1016/S0168-9274(02)00215-5
[17] Higueras,I.、März,R.、Tischendorf,C.:指数-2 DAE的稳定性保持整合。申请。数字。数学。45, 201–229 (2003) ·Zbl 1041.65066号 ·doi:10.1016/S0168-9274(02)00216-7
[18] Kitzler,G.:后验Fehlerschätzer für Zweipunkt-Randwertprobleme棒球手套Defektkorrektur。维也纳理工大学文凭论文(2010年)
[19] Koch,O.,März,R.,Praetorius,D.,Weinmüller,E.:具有第一类奇异性的指数1 DAE的配置方法。数学。计算。79, 281–304 (2010) ·Zbl 1196.65134号 ·doi:10.1090/S0025-5718-09-02267-4
[20] Kopelmann,A.:Ein Kollokationsverfahren fürüberführbare Algebro-Differentialgleichungen。1987-151年预印本,柏林洪堡大学(1987)
[21] Kunkel,P.,Mehrmann,V.:微分代数方程——分析和数值解。EMS出版社,苏黎世(2006)·Zbl 1095.34004号
[22] Kunkel,P.,Stöver,R.:线性微分代数边值问题的对称配置方法。数字。数学。91, 475–501 (2002) ·Zbl 1003.65093号 ·doi:10.1007/s002110100315
[23] März,R.:微分代数方程。申请。数字。数学。42, 315–335 (2002) ·Zbl 1005.65080号 ·doi:10.1016/S0168-9274(01)00158-1
[24] März,R.,Riaza,R.:线性指数-1 DAE:正则和奇异问题。《应用学报》。数学。84,24-53(2004年)·Zbl 1082.34002号
[25] März,R.,Riaza,R.:线性微分代数方程,具有适当说明的前导项:正则点。数学杂志。分析。申请。323, 1279–1299 (2006) ·Zbl 1111.34005号 ·doi:10.1016/j.jmaa.2005.11.038
[26] März,R.,Riaza,R.:线性微分代数方程,具有适当说明的前导项:A–临界点。数学。计算。模型。动态。系统。13, 291–314 (2007) ·Zbl 1132.34005号 ·doi:10.1080/3873950600883428
[27] März,R.,Riaza,R.:线性微分代数方程,具有适当说明的前导项:B–临界点。柏林洪堡大学2007-09预印本(2007)·Zbl 1132.34005号
[28] Riaza,R.,März,R.:定义线性DAE可牵引性指数的矩阵链的简单构造。申请。数学。莱特。21(4), 326–331 (2008) ·Zbl 1154.34304号 ·doi:10.1016/j.aml.2007.05.003
[29] Saboor Bagherzadeh,A.:高阶微分方程的基于缺陷的误差估计。维也纳理工大学博士论文(2011年,正在准备中)
[30] Schulz,S.:微分代数方程四讲。奥克兰大学数学系497系列报告(2003年)
[31] Stetter,H.J.:缺陷修正原理和离散化方法。数字。数学。29, 425–443 (1978) ·Zbl 0362.65052号 ·doi:10.1007/BF01432879
[32] Zadunaisky,P.E.:关于ODE数值积分中传播误差的估计。数字。数学。27, 21–39 (1976) ·Zbl 0324.65035号 ·doi:10.1007/BF01399082
[33] Zielke,G.:动机与Darstellung von verallgemeinenten Matrixinoversen。拜特尔。数字。数学。7, 177–218 (1979) ·Zbl 0408.15003号
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