利用MATLAB中pdepe函数求解一般的偏微分方程组

 时间:2024-10-19 05:39:35

1、pdepe()函数的一般调用格式是:sol=pdepe(m,@pdefun,@pdeic,@pdebc,x,t),其中pdefun是偏微分方程的描述函数,它必须写成如下标准形式,如下图所示:

利用MATLAB中pdepe函数求解一般的偏微分方程组

2、 pdeic是偏微分方程的初始条件,初始条件的描述为u(x,t0)=u0,可以使用u0=pde(x); pdebc是偏微分方程的边界条件,它的标准形式为:p(x,t,u)+q(x,t,u).*f(x,t,u,ux)=0,则可以用[pa,qa,pb,qb]=pdebc(x,t,u,ux),a和b表示下边界和上边界。

3、例题:解下列偏微分方程组,方程如下图所示:

利用MATLAB中pdepe函数求解一般的偏微分方程组
利用MATLAB中pdepe函数求解一般的偏微分方程组

4、pdefun的命令为:function[c,f,s]=pdefun(x,t,u,ux)%建立偏微分方程函数c=[1;1];y=u(1)-u(2);F=exp(5.73*y)-exp(-11.46*y);s=F*[-1;1];f=[0.024*ux(1);0.017*ux(2)];

利用MATLAB中pdepe函数求解一般的偏微分方程组

5、初始条件:初始条件标准形式:[u1;u2]=[1;0]可以编写描述初始条件的MATLAB函数。function[u0]=pdeic(x)%建立偏微分方程的初始条件函数u0=[1;0];

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6、边界条件:左边界:[0;u2]+[1;0].*f=[0;0]右边界:[u1-1;0]+[0;1].忮氽阝另*f=[0;0]可以编写描述边界条件的MATLAB函数。function[pa,qa,pb,qb]=pdebc(xa,ua,xb,ub,t)%建立偏微分方程的边界条件函数pa=[0;ua(2)];qa=[1;0];pb=[ub(1)-1;0];qb=[0;1];

利用MATLAB中pdepe函数求解一般的偏微分方程组

7、求解偏微分方程组计算程序如下所示:>>x=0:0.05:1;t=0:0.05:2;m=0;sol=pdepe(m,@pdefu荏鱿胫协n,@pdeic,@pdebc,x,t);u1=sol(:,:,1);u2=sol(:,:,2);figure;surf(x,t,u1)title('u1(x,t)')xlabel('Distancex')ylabel('Timet')figure;surf(x,t,u2)title('u2(x,t)')xlabel('Distancex')ylabel('Timet')

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