RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Сибирский журнал вычислительной математики // Архив

Сиб. журн. вычисл. матем., 2025, том 28, номер 2, страницы 121–140 (Mi sjvm899)

Экстраполяционные многошаговые методы для линейных дифференциально-алгебраических уравнений второго порядка

М. В. Булатовa, О. С. Будниковаba

a Институт динамики систем и теории управления им. В.М. Матросова СО РАН, ул. Лермонтова, 134, Иркутск, 664033
b Иркутский государственный университет, ул. Карла Маркса, 1, Иркутск, 664003

Аннотация: В статье рассмотрены линейные дифференциально-алгебраические уравнения второго порядка на конечном отрезке интегрирования с заданными начальными условиями. В терминах матричных полиномов выделен класс задач, имеющих единственное достаточно гладкое решение. Предполагается, что решение задачи может содержать жесткие и быстро осциллирующие компоненты. В работе подчеркнуты принципиальные трудности создания алгоритмов для численного решения рассматриваемого класса задач. Для построения эффективных методов их приближенного решения предложено представить исходную задачу в виде системы интегро-дифференциальных или интегральных уравнений с тождественно вырожденной матрицей перед главной частью. Далее, для записанных таким образом задач, предложены численные методы решения, основанные на явных методах Адамса для вычисления интегрального слагаемого и на экстраполяционных формулах для внеинтегральных слагаемых. Проведен анализ предложенных методов и представлены результаты расчетов тестовых примеров.

Ключевые слова: дифференциально-алгебраические уравнения, второй порядок, начальная задача, явные методы, экстраполяция, многошаговые методы.

УДК: 519.642.5

Статья поступила: 17.05.2024
Переработанный вариант: 29.10.2024

DOI: 10.15372/SJNM20250201



© МИАН, 2025