2019年4月30日 星期二

C語言 例題5-6 四階 Runge-Kutta 解 ODE y'= -y + t^2 + 1 , 0<=t<=1 , y(0)=1 , 真實解 W(t)= -2e^(-t) + t ^2 - 2t + 3

C語言 例題5-6  四階 Runge-Kutta 解 ODE y'= -y + t^2 + 1 , 0<=t<=1 , y(0)=1 , 真實解 W(t)= -2e^(-t) + t ^2 - 2t + 3


/* ex5-6.c based on Four-Order Runge-Kutta
 * Method to approximate the solution of the
 * initial-value problem
 *   y'=f(y,t), a<=t<=b, y(a)=y0
 * at (n+1) equally spaced numbers in the interval
 * [a,b]: input a,b,n,and initial condition y0.
 */
 #include <stdio.h>
 #include <math.h>
 #define  F(y,t)   (-y+t*t+1)
 #define  W(t)     (-2*(1/exp(t))+pow(t,2)-2*t+3)
 void main()
 {
    int i,n=100;
    double a=0.0,b=1.0,y0=1.0,k1,k2,k3,k4,h,t,y,err;
    h=(b-a)/n;
    t=a;
    y=y0;
    err=fabs(y-W(t));
    printf("t      y(t)       w(t)      error\n");
    printf("=====================================\n");
    printf("%.2lf %10.7lf %10.7lf %10.7lf\n",t,y,W(t),err);
    for(i=1;i<=n;i++)
    {
       k1=h*F(y,t);
       k2=h*F((y+k1/2.0),(t+h/2.0));
       k3=h*F((y+k2/2.0),(t+h/2.0));
       k4=h*F((y+k3),(t+h));

       y=y+(k1+2*k2+2*k3+k4)/6.0;

       t=a+i*h;
       err=fabs(y-W(t));
       if(i%10==0)
          printf("%.2lf %10.7lf %10.7lf %10.7lf\n",t,y,W(t),err);
    }
    return;
}


輸出畫面
t      y(t)       w(t)      error
=====================================
0.00  1.0000000  1.0000000  0.0000000
0.10  1.0003252  1.0003252  0.0000000
0.20  1.0025385  1.0025385  0.0000000
0.30  1.0083636  1.0083636  0.0000000
0.40  1.0193599  1.0193599  0.0000000
0.50  1.0369387  1.0369387  0.0000000
0.60  1.0623767  1.0623767  0.0000000
0.70  1.0968294  1.0968294  0.0000000
0.80  1.1413421  1.1413421  0.0000000
0.90  1.1968607  1.1968607  0.0000000
1.00  1.2642411  1.2642411  0.0000000

Command exited with non-zero status 101

沒有留言:

張貼留言

ESP32 遠端感應控制系統

ESP32 遠端感應控制系統 目前的架構設計(結合了 ESP32、RFID、MQTT、Node-RED 與 Telegram 遠端雙向控制 ),這個系統的核心價值在於 即時感應、雲端中繼、智慧自動化與即時通訊回報 。 整個架構透過無線網路(Wi-Fi),將現場的硬體感測端、雲端訊...