1。介绍最简单的模型对于现实生活中的对象和现象制定的线性约束。为更好地理解各种现象的非线性特征,强烈非线性约束必须参与。然而,数字,特别是严格的分析可以显著复杂和非线性约束需要繁重的计算成本。在这种情况下,所谓的semianalytical方法如Adomian分解法(
1gydF4y2Ba),副大臣直接法(
2gydF4y2Ba),而<我nl我ne- - - - - -for米ula>
G米米l:mi>
′米米l:mi>
/米米l:mo>
G米米l:mi>
展开法(
3gydF4y2Ba)通常变得非常方便。原因是他们允许推导非线性约束条件的近似解析解,在其基础上,进行灵敏度分析的解决方案依赖,例如,边界/初始数据和外部影响。
gydF4y2Ba线性约束条件的灵敏度分析通常是由格林函数方法(
4]gydF4y2Ba。非齐次微分方程的解卷积的形式表示的格林函数和方程的右边。,绿色的表示公式推导的基础上叠加原理。因此,适用特别线性约束。然而,存在一些研究试图概括格林函数概念和格林公式表示的非线性系统。一个精确的扩展已经被报道在
5- - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - - -
7gydF4y2Ba由Cacuci](参见其他作品)。假设第一个Gatoux状态方程的导数存在,向前和向后的概念繁殖专家介绍,一般解表示为与右边的分布函数的内积(非线性绿色的表示公式)。换句话说,扮演同一角色的分布函数为非线性系统格林函数为线性系统。
gydF4y2Ba另一个扩展已经被Frasca报道十年前在
8,
9]gydF4y2Ba。它已经表明,非线性“振荡”方程的通解形式
(1)米米l:mtext>
d米米l:mi>
2米米l:mn>
w米米l:mi>
d米米l:mi>
t米米l:mi>
2米米l:mn>
+米米l:mo>
N米米l:mi>
w米米l:mi>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
f米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
>米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
一个通用的非线性函数<我nl我ne- - - - - -for米ula>
N米米l:mi>
一个给定的右边<我nl我ne- - - - - -for米ula>
f米米l:mi>
和适当的柯西条件可以在短时间内扩张条款如下:
(2)米米l:mtext>
w米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
一个米米l:mi>
0米米l:mn>
∫米米l:mo>
0米米l:mn>
t米米l:mi>
G米米l:mi>
t米米l:mi>
- - - - - -米米l:mo>
τ米米l:mi>
f米米l:mi>
τ米米l:mi>
d米米l:mi>
τ米米l:mi>
+米米l:mo>
一个米米l:mi>
1米米l:mn>
∫米米l:mo>
0米米l:mn>
t米米l:mi>
t米米l:mi>
- - - - - -米米l:mo>
τ米米l:mi>
G米米l:mi>
t米米l:mi>
- - - - - -米米l:mo>
τ米米l:mi>
f米米l:mi>
τ米米l:mi>
d米米l:mi>
τ米米l:mi>
+米米l:mo>
一个米米l:mi>
2米米l:mn>
∫米米l:mo>
0米米l:mn>
t米米l:mi>
t米米l:mi>
- - - - - -米米l:mo>
τ米米l:mi>
2米米l:mn>
G米米l:mi>
t米米l:mi>
- - - - - -米米l:mo>
τ米米l:mi>
f米米l:mi>
τ米米l:mi>
d米米l:mi>
τ米米l:mi>
+米米l:mo>
一个米米l:mi>
3米米l:mn>
∫米米l:mo>
0米米l:mn>
t米米l:mi>
t米米l:mi>
- - - - - -米米l:mo>
τ米米l:mi>
3米米l:mn>
G米米l:mi>
t米米l:mi>
- - - - - -米米l:mo>
τ米米l:mi>
f米米l:mi>
τ米米l:mi>
d米米l:mi>
τ米米l:mi>
+米米l:mo>
⋯米米l:mo>
=米米l:mo>
∑米米l:mo>
k米米l:mi>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
∞米米l:mi>
一个米米l:mi>
k米米l:mi>
∫米米l:mo>
0米米l:mn>
t米米l:mi>
t米米l:mi>
- - - - - -米米l:mo>
τ米米l:mi>
k米米l:mi>
G米米l:mi>
t米米l:mi>
- - - - - -米米l:mo>
τ米米l:mi>
f米米l:mi>
τ米米l:mi>
d米米l:mi>
τ米米l:mi>
,米米l:mo>
在哪里<我nl我ne- - - - - -for米ula>
一个米米l:mi>
k米米l:mi>
,<我nl我ne- - - - - -for米ula>
k米米l:mi>
=米米l:mo>
0 1米米l:mn>
,米米l:mo>
2米米l:mn>
,米米l:mo>
…米米l:mo>
是未知的膨胀系数的数量决定的<我nl我ne- - - - - -for米ula>
w米米l:mi>
k米米l:mi>
0米米l:mn>
。通常,在数值计算中,截断的扩张部分(
2gydF4y2Ba)被认为是一次所需的精度。在[
10gydF4y2Ba)已经表明,如果考虑仅限于区间<我nl我ne- - - - - -for米ula>
t米米l:mi>
∈米米l:mo>
0 1米米l:mn>
,一阶项
(3)米米l:mtext>
w米米l:mi>
t米米l:mi>
≈米米l:mo>
一个米米l:mi>
0米米l:mn>
∫米米l:mo>
0米米l:mn>
t米米l:mi>
G米米l:mi>
t米米l:mi>
- - - - - -米米l:mo>
τ米米l:mi>
f米米l:mi>
τ米米l:mi>
d米米l:mi>
τ米米l:mi>
提供了一种有效的近似。
gydF4y2Ba上图中,<我nl我ne- - - - - -for米ula>
G米米l:mi>
是正式的格林函数的扩展,即。,thegener一个l年代olution of the corresponding nonlinear differential equation
(4)米米l:mtext>
d米米l:mi>
2米米l:mn>
G米米l:mi>
d米米l:mi>
t米米l:mi>
2米米l:mn>
+米米l:mo>
N米米l:mi>
G米米l:mi>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
年代米米l:mi>
δ米米l:mi>
t米米l:mi>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
>米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
在适当的柯西条件;<我nl我ne- - - - - -for米ula>
δ米米l:mi>
是狄拉克函数
(5)米米l:mtext>
δ米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
≠米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
∞米米l:mi>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
和<我nl我ne- - - - - -for米ula>
年代米米l:mi>
是一个比例因子近似误差最小化。但值得一提的是,在Frasca最初的纸<我nl我ne- - - - - -for米ula>
一个米米l:mi>
0米米l:mn>
=米米l:mo>
1米米l:mn>
。它介绍了
10gydF4y2Ba)进一步减少近似误差。此外,比较的短时间内扩张功能迭代法,看到
9]gydF4y2Ba。
gydF4y2Ba在这里,我们研究的新形式<我nl我ne- - - - - -for米ula>
N米米l:mi>
,确定非线性格林函数(
4gydF4y2Ba)准确。更具体地说,我们考虑的情况下二次方程和双曲线非线性部分
3gydF4y2Ba)。此外,我们表明,存在一个层次结构的非线性波方程可以简化为二阶非线性微分方程的解可由非线性格林公式(
2gydF4y2Ba)。为了简单起见,在本文中,我们限制自己只由一阶近似(
3gydF4y2Ba)。一个数值误差分析(见部分
4gydF4y2Ba)是与知名的直线法进行比较(摩尔)。甚至是确定一阶近似给出了一个解决方案兼容一个数值。可以进一步减少了考虑高阶近似误差在上面的短时间内扩张。
gydF4y2Ba深入实际分析这些技术非常有用,因为它们允许避免任何状态方程的线性化,这常常会损失一些关键信息的本质非线性过程(
11,
12]gydF4y2Ba。注意,这种方法是适用的,只要非线性格林方程(
4gydF4y2Ba在相应的柯西条件下)是可解决的。还要注意的想法
13,
14gydF4y2Ba)可以应用于本文的结果,为了考虑为新的非线性动态系统控制问题所描述的“振荡”方程(
1gydF4y2Ba)和相关的偏微分方程。
年代ec><年代ec id="sec2">
2。完全可积的情况下两个非线性被认为是在
8gydF4y2Ba)允许建设的精确解(
4gydF4y2Ba)。特别是,立方非线性
(6)米米l:mtext>
N米米l:mi>
w米米l:mi>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
w米米l:mi>
3米米l:mn>
提供了
(7)米米l:mtext>
G米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
2米米l:mn>
1米米l:mn>
/米米l:mo>
4米米l:mn>
θ米米l:mi>
t米米l:mi>
·米米l:mo>
年代米米l:mi>
n米米l:mi>
t米米l:mi>
2米米l:mn>
1米米l:mn>
/米米l:mo>
4米米l:mn>
,米米l:mo>
我米米l:mi>
,米米l:mo>
在哪里<我nl我ne- - - - - -for米ula>
θ米米l:mi>
是亥维赛函数
(8)米米l:mtext>
θ米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
1米米l:mn>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
>米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
1米米l:mn>
2米米l:mn>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
<米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
和<我nl我ne- - - - - -for米ula>
年代米米l:mi>
n米米l:mi>
是雅可比snoidal函数。这是考虑到,在发行版的感觉
(9)米米l:mtext>
θ米米l:mi>
′米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
δ米米l:mi>
t米米l:mi>
。米米l:mo>
此外,三角非线性
(10)米米l:mtext>
N米米l:mi>
w米米l:mi>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
罪米米l:mi>
米米l:mo>
w米米l:mi>
承认的集成(
4gydF4y2Ba)如下:
(11)米米l:mtext>
G米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
2米米l:mn>
θ米米l:mi>
t米米l:mi>
·米米l:mo>
一个米米l:mi>
米米米l:mi>
t米米l:mi>
2米米l:mn>
,米米l:mo>
2米米l:mn>
。米米l:mo>
我是雅可比振幅函数。
gydF4y2Ba一些新的非线性研究[
10]gydF4y2Ba。特别是,互惠和指数非线性是完全可积的情况下所示。例如,在指数非线性的情况下(刘维尔方程)
(12)米米l:mtext>
N米米l:mi>
w米米l:mi>
,米米l:mo>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
经验值米米l:mi>
米米l:mo>
w米米l:mi>
,米米l:mo>
发现非线性格林函数如下:
(13)米米l:mtext>
G米米l:mi>
t米米l:mi>
=米米l:mo>
θ米米l:mi>
t米米l:mi>
·米米l:mo>
l米米l:mi>
n米米l:mi>
1米米l:mn>
- - - - - -米米l:mo>
t米米l:mi>
一个米米l:mi>
n米米l:mi>
h米米l:mi>
2米米l:mn>
t米米l:mi>
2米米l:mn>
。米米l:mo>