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Differentialgleichungen

Eine (gewöhnliche) Differentialgleichung ist eine Vorschrift, die angibt, in welche Richtung sich ein Zustand im infinitesimal nächsten Zeitschritt entwickelt. Das sieht man, wenn man den Differentialquotienten durch einen Differenzenquotienten annähert:

 

Mithilfe der Formel (gif) kann man auch numerisch näherungsweise eine Lösung der Differentialgleichung berechnen. Der Fehler des Verfahrens sinkt, wenn man kleiner wählt. Dann braucht man aber mehr Rechenschritte, sodaß dann Rundungsfehler wichtig werden.

  
Figure: Flußvektoren eines autonomen, zweidimensionalen Sytems und

heißt Flußvektor des Differentialgleichungssystems. Hängt nicht explizit von der Zeit ab, nennt man die Differentialgleichung autonom. Dieser Fall soll im folgenden betrachtet werden.

Aus der Tatsache, daß die Funktion F eindeutig die Richtung des Flußvektors vorschreibt folgt, daß sich die Trajektorien eines deterministischen Systems im Zustandsraum nicht kreuzen können. Falls auf Darstellungen von Trajektorien Überschneidungen zu sehen sind, handelt es sich meistens um Projektionen des Zustandsraums.



Werner Eberl
Sat Apr 15 13:17:50 MET DST 1995