АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
|
Таблицы матриц преобразования С1, С2
для экспоненциальной системы функций при Т21=1,Т22=10
C1(4*4)T1=1
| C2(4*4)T1=1
| 1,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 717,01630
| 213,01280
| 80,95230
| 35,69280
| 0,00000
| 1,00000
| 0,00000
| 0,00000
| -10816,20540
| -3014,95040
| -1061,53740
| -426,25440
| 0,00000
| 0,00000
| 1,00000
| 0,00000
| 30928,15440
| 8458,98240
| 2917,05040
| 1144,82469
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 1,00000
| -22439,64030
| -6081,64480
| -2076,99030
| -806,74880
|
|
|
|
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=2
| C2(4*4)T1=2
| 0,00000
| 0,00000
| -0,28125
| -0,70313
| 80,43840
| 20,96640
| 6,85440
| 2,53440
| 1,00000
| 0,00000
| 2,14286
| 5,00000
| -852,05120
| -187,38720
| -46,67520
| -10,06720
| 0,00000
| 0,00000
| -5,15625
| -10,82813
| 2120,94720
| 446,51520
| 105,42720
| 21,26263
| 0,00000
| 1,00000
| 4,28571
| 7,50000
| -1428,13440
| -294,69440
| -68,00640
| -13,35840
|
|
|
|
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=3
| C2(4*4)T1=3
| 0,00000
| -0,49931
| -1,87243
| -3,20988
| 25,31841
| 5,67700
| 1,52510
| 0,42935
| 0,00000
| 3,16872
| 10,86420
| 17,92593
| -199,62569
| -31,05859
| -2,65482
| 2,05535
| 1,00000
| -6,66667
| -20,00000
| -31,42857
| 440,74030
| 63,53013
| 4,87630
| -3,20320
| 0,00000
| 4,99314
| 11,98354
| 17,65432
| -277,66358
| -38,71562
| -2,85182
| 1,77776
|
|
|
|
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=4
| C2(4*4)T1=4
| 0,00000
| -2,15820
| -5,54967
| -8,41699
| 11,71170
| 2,20220
| 0,45045
| 0,07508
| 0,00000
| 11,48438
| 27,84375
| 41,13281
| -70,76160
| -5,91360
| 1,81440
| 1,81440
| 0,00000
| -20,00195
| -44,90234
| -64,29199
| 140,40810
| 10,40060
| -2,60015
| -1,67152
| 1,00000
| 11,66667
| 23,57143
| 32,50000
| -83,28320
| -5,87253
| 1,37280
| 0,80080
|
|
|
|
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=5
| C2(4*4)T1=5
| -0,29568
| -5,51936
| -12,08064
| -17,23392
| 6,56250
| 1,00000
| 0,13393
| 0,00000
| 1,67552
| 26,38944
| 55,29216
| 77,31328
| -30,62500
| 0,00000
| 1,87500
| 1,00000
| -3,44448
| -41,33376
| -82,09344
| -112,1916
| 55,12500
| 0,00000
| -1,87500
| 0,00000
| 3,06432
| 21,45024
| 39,83616
| 53,02368
| -30,93750
| 0,00000
| 0,88393
| 0,00000
|
|
|
|
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=6
| C2(4*4)T1=6
| -1,11175
| -11,11754
| -22,23508
| -30,57324
| 4,10261
| 0,48266
| 0,02709
| -0,00985
| 5,61728
| 49,43210
| 95,49383
| 129,19753
| -14,59800
| 1,50274
| 1,34940
| 0,42935
| -9,84375
| -72,18750
| -133,87500
| -177,89063
| 23,99040
| -1,88160
| -0,63360
| 0,80640
| 6,33745
| 34,85597
| 61,56379
| 80,16872
| -12,78883
| 0,91349
| 0,26100
| -0,22837
|
|
|
|
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=7
| C2(4*4)T1=7
| -2,657226
| -19,48633
| -36,7836
| -49,34849
| 2,743253394
| 0,23131517
| -0,0067917
| -0,0038129
| 12,41483
| 82,19075
| 150,75147
| 199,52401
| -7,13883599
| 1,73898742
| 0,84247133
| 0,0967431
| -19,75427
| -114,1358
| -202,5596
| -264,1428
| 10,75542845
| -1,7382511
| 0,24951543
| 1,0314896
| 10,99542
| 52,4115
| 89,534123
| 114,86285
| -5,4625843
| 0,77949921
| -0,0861277
| -0,1252767
|
|
| C1(4*4)T1=8
| C2(4*4)T1=8
| -5,136108
| -31,15906
| -56,49719
| -74,47357
| 1,91441250
| 0,10152187
| -0,01243125
| 0,00310781
| 22,66113
| 126,2549
| 223,37402
| 291,03369
| -3,30330000
| 1,57657500
| 0,45045000
| -0,05899
| -33,7533
| -168,7665
| -290,462
| -373,6972
| 4,57211250
| -1,14302812
| 0,76201875
| 0,89809353
| 17,22656
| 74,64844
| 124,52344
| 158,02734
| -2,21760000
| 0,47040000
| -0,20160000
| 0,15840000
|
|
|
|
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=9
| C2(4*4)T1=9
| -8,750445
| -46,66904
| -82,14703
| -106,8626
| 1,372594731
| 0,03373505
| -0,0074754
| 0,0052574
| 36,95168
| 183,2188
| 315,67296
| 406,46853
| -1,19913254
| 1,29675777
| 0,17446234
| -0,0820999
| -52,42798
| -237,6735
| -399,8971
| -509,3004
| 1,525097942
| -0,5247649
| 0,98840658
| 0,53158
| 25,22461
| 102,0996
| 167,30609
| 210,58045
| -0,70765555
| 0,19606041
| -0,1562356
| 0,5461683
|
|
|
|
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=10
| C2(4*4)T1=10
| -13,70138
| -66,54956
| -114,5044
| -147,4296
| 1,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 55,88352
| 254,679
| 429,96096
| 548,57088
| 0,00000
| 1,00000
| 0,00000
| 0,00000
| -76,37058
| -322,4536
| -533,1798
| -673,6976
| 0,00000
| 0,00000
| 1,00000
| 0,00000
| 35,18592
| 135,2982
| 218,65536
| 273,43888
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 1,00000
|
Таблицы матриц преобразования С1, С2
Для ортонормированной экспоненциальной системы функций
при Т21=1, Т22=10
C2(4*4)T1=1
| -1,76019
| 4,81644
| -2,93066
| 1,58954
| -46,95657
| 81,53839
| -61,82248
| 21,43577
| -137,65729
| 237,01413
| -172,47418
| 52,31005
| -101,37196
| 170,16060
| -118,22268
| 33,36137
|
|
|
|
| C2(4*4)T1=2
| 0,72632
| 0,64264
| 0,23349
| 0,09789
| -2,17942
| 3,837832
| -3,15908844
| 2,630205
| -8,45042
| 17,473839
| -17,4099895
| 8,307642
| -9,124016
| 17,818853
| -15,80325928
| 6,191297
|
|
|
|
| C2(4*4)T1=3
| 0,8431
| 0,5202
| 0,1359
| 0,0058
| -0,5078
| 0,7346
| 0,2949
| 0,7474
| -1,1148424
| 2,7722915
| -3,933446759
| 3,234265
| -2,1726087
| 4,8598229
| -5,379325893
| 2,85624
|
|
|
|
| C2(4*4)T1=4
| 0,9031908
| 0,4267491
| 0,046140148
| -0,002837
| -0,3297038
| 0,629015
| 0,655742556
| 0,264759
| -0,0862882
| 0,29571
| -0,857475982
| 1,738525
| -0,7524703
| 1,903198
| -2,592311398
| 1,854302
| C1(4*4)T1=1
|
|
|
|
| 0,00000
| 1,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 1,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 1,00000
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=2
| 0,94281
| -0,26667
| 0,08529
| -0,31252
| 0,33333
| 0,75425
| -0,24125
| 0,88393
| 0,00000
| 0,59385
| 0,18886
| -1,46923
| 0,00000
| 0,08571
| 1,07978
| 1,42864
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=3
| 0,86603
| -0,41329
| -0,56173
| -1,48258
| 0,48990
| 0,62439
| 1,49802
| 3,45953
| 0,10000
| 0,52029
| -2,47405
| -4,10864
| 0,00000
| 0,52417
| 2,56790
| 2,40919
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=4
| 0,8
| -0,873387
| -2,987788
| -4,163672
| 0,565685
| 1,364063
| 6,762341
| 8,7177743
| 0,197949
| -0,56084
| -7,955102
| -8,656705
| 0,028571
| 1,333401
| 4,88509
| 3,955102
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=5
| 0,726323
| -2,179425
| -8,450416
| -9,124016
| 0,642642
| 3,837832
| 17,47384
| 17,818853
| 0,233494
| -3,159088
| -17,40999
| -15,80326
| 0,097886
| 2,630205
| 8,307642
| 6,1912966
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=6
| 0,60308
| -4,970736
| -18,39814
| -17,23006
| 0,813904
| 9,049504
| 35,82176
| 32,054968
| 0,144313
| -7,868827
| -32,11195
| -26,28676
| 0,221765
| 4,547524
| 13,11452
| 9,2665882
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=7
| 0,371353
| -9,982948
| -34,44962
| -29,43621
| 1,187481
| 18,12907
| 64,22593
| 52,836913
| -0,138238
| -15,3491
| -53,44173
| -40,90006
| 0,415588
| 7,229077
| 19,59965
| 13,343336
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=8
| -0,041605
| -18,03833
| -58,37781
| -46,77729
| 1,886035
| 32,32099
| 105,3149
| 81,684668
| -0,689457
| -26,31542
| -82,88034
| -60,4887
| 0,696058
| 10,82813
| 28,07345
| 18,594699
|
|
|
|
|
C2(4*4)T1=5
| 0,94281
| 0,33333
| 0,00000
| 0,00000
| -0,26667
| 0,75425
| 0,59385
| 0,08571
| 0,08529
| -0,24125
| 0,18886
| 1,07978
| -0,31252
| 0,88393
| -1,46923
| 1,42864
|
|
|
|
| C2(4*4)T1=6
| 0,9684583
| 0,2483254
| -0,020514973
| 0,003924
| -0,2110785
| 0,8611587
| 0,462426856
| 0,008324
| 0,092425
| -0,321302
| 0,629416496
| 0,711692
| -0,141517
| 0,4431565
| -0,895418529
| 1,215169
|
|
|
|
| C2(4*4)T1=7
| 0,9845061
| 0,1733684
| -0,026108756
| 0,006565
| -0,1552819
| 0,9315656
| 0,328337802
| -0,024056
| 0,0671916
| -0,272425
| 0,837937987
| 0,4686
| -0,0652904
| 0,2241969
| -0,550734845
| 1,100048
|
|
|
|
| C2(4*4)T1=8
| 0,9939132
| 0,1077653
| -0,022534954
| 0,007096
| -0,100747
| 0,9731468
| 0,205510981
| -0,031541
| 0,0397891
| -0,186292
| 0,94051367
| 0,286214
| -0,0283355
| 0,1056454
| -0,316779054
| 1,038108
|
C1(4*4)T1=9
| -0,720408
| -30,03815
| -92,09786
| -70,36276
| 3,045959
| 52,97494
| 161,9104
| 120,22003
| -1,591026
| -41,53484
| -122,003
| -85,94842
| 1,081055
| 15,50683
| 38,86272
| 25,203467
|
|
|
|
| C1(4*4)T1=10
| -1,760193
| -46,95657
| -137,6573
| -101,372
| 4,816437
| 81,53839
| 237,0141
| 170,1606
| -2,930655
| -61,82248
| -172,4742
| -118,2227
| 1,589538
| 21,43577
| 52,31005
| 33,361372
| C2(4*4)T1=9
| 0,9986408
| 0,0503468
| -0,013121043
| 0,005042
| -0,0487914
| 0,9940116
| 0,096174262
| -0,022333
| 0,0170875
| -0,092172
| 0,987161789
| 0,135092
| -0,0095906
| 0,0383995
| -0,141736075
| 1,008382
|
|
|
|
| C2(4*4)T1=10
| 1,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 1,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 1,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 0,00000
| 1,00000
|
Порядок выполнения работы
1. Пользуясь математическими пакетами, программами, осуществить аппроксимацию сигнала с помощью БПФ, БПУ, БПХ, с помощью функций с гибкой структурой.
2. Оценить точность аппроксимации по квадратичному критерию близости.
3. Оценить устойчивость методов аппроксимации.
Содержание отчета
1. Краткое описание алгоритмов БПФ, БПУ, БПХ, алгоритмов аппроксимации с помощью функций с гибкой структурой.
2. Результаты аппроксимации сигнала.
3. Выводы о целесообразности применения рассмотренных методов аппроксимации.
Лабораторная работа № 5
ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ ПЕРВОГО ПОРЯДКА
(Демонстрационный вариант)
Методы Эйлера и Рунге-Кутта 4-го порядка
1.Формулировка задачи
Решим задачу Коши для обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка. В общем виде задача Коши формулируется следующим образом: найти решение y=f(x) дифференциального уравнения следующего вида dy/dx = f(x,y), удовлетворяющее начальному условию y (0) = y o.
Для решения поставленной задачи применим два метода: метод Эйлера и метод Рунге-Кутта 4-го порядка. Первый метод очень просто реализуется, а второй – гораздо точнее.
Метод Эйлера
Метод Эйлера заключается в том, что решение задачи Коши для обыкновенного дифференциального уравнения 1-го порядка задается рекуррентной формулой следующего вида:
yk+1= yk+ h* f(xk, yk), где xk =xo+ h* k, xo=0, k=0,1,2,... N-1.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | Поиск по сайту:
|