2016-05-06 7 views
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一方の変数の初期条件が与えられ、他方の初期条件は次のように決定される必要がある微分方程式の平面系を解きたいと考えています。システムがその平衡に向かって収束することを確認する。平衡が鞍点安定(経済学で分析された最適制御問題から生じるシステムにとって重要である)である場合、収束を達成するためのこの変数の独自の初期値が存在する。したがって、システムを解くことができるようにそのような初期値を決定する方法は、主な質問である。このような初期条件の値を決定するためにRを使用することは可能であり、システムを解くことは可能ですか?R(鞍点安定度)における微分方程式の解答

システムである:

X '= SQRT(X)-x -y

Y' = Y×((SQRT(X))^( - 1)-1)

xとyは負ではありません。分析は、xとyの両方が厳密に正の固有値平衡が存在することを示唆し、ヤコビ行列の分析は、1つの固有値が正であり、他方が負であることを示すので、平衡は鞍点安定である。 x(0)が与えられ、例えば1に等しいとすれば、システムが(x、y)の正の平衡値に収束するようにy(0)の値を決定するにはどうすればよいですか?私はxとyのユニークな収束動的パスをシミュレートできるようにしたいと思います。誰かがこれで私を助けることができますか?

私たちは簡単にシステムを解くことができますが、x(0)とy(0)を指定する必要があります。 deSolveまたは他のパッケージを使用して、yが平衡値に向かって収束することを可能にするy(0)の値が何であるかを決定できますか?おそらく、初期状態y(0)を推測して再較正するために射撃アルゴリズムに頼るべきですが、どうすればこのことができるか分かりません。あなたがやりたい何

答えて

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はの固有値と固有ベクトルを見つける、これは平衡状態でヤコビアン、Jを、コンピューティング

  1. によって行われ、「サドルの安定多様体」を計算しているxStar
  2. eigenvectorJの負の固有値に対応する固有ベクトルである、とepsは非常に少ない数(例えば01である、あなたの初期条件y0 = Xstar - eps * eigenvector、などJ
  3. 使用)
  4. ダイナミクスをシミュレートしますが、逆時間にシミュレートします。倍(= 0.1によって-10,0)=配列、lsoda
  5. に繰り返しy0 = Xstar + eps * eigenvector
初期条件のためしかしで3 & 4ステップ