導関数には有限差分を使用します。
dT/dt =~ (T(n) - T(n-1))/(dt)
は時間ステップでT(n)
の温度、はサンプル間の時間です。n
dt
C1*((T1(n) - T1(n-1))/dt)=U12*A1*(T1(n)-T2(n))+U13*A2*(T1(n)-T3(n))+H1(n)
C2*((T2(n) - T2(n-1))/dt)=U21*A1*(T1(n)-T2(n))+U23*A2*(T2(n)-T3(n))+H2(n)
T1(n)
との連立方程式を解くだけT2(n)
です。私はsympyを、このような単純だが退屈な代数に使用します。N
次に、すべてのパラメーターを初期化し、次のようにステップの方程式をシミュレートします。
function [T1,T2] = simHeatEqns(N)
dt = ..
U12 = ..
.
.
.
% simulate for N steps
for n=2:N
T1(n) = (A1*A2*T3(n)*U12*U23*dt^2 - A1*A2*T3(n)*U13*U21*dt^2 + A1*C1*T1(n-1)*U21*dt - A1*C2*T2(n-1)*U12*dt + A1*H1n*U21*dt^2 - A1*H2n*U12*dt^2 + A2^2*T3(n)*U13*U23*dt^2 - A2*C1*T1(n-1)*U23*dt - A2*C2*T3(n)*U13*dt - A2*H1n*U23*dt^2 + C1*C2*T1(n-1) + C2*H1n*dt)/(A1*A2*U12*U23*dt^2 - A1*A2*U13*U21*dt^2 + A1*C1*U21*dt - A1*C2*U12*dt + A2^2*U13*U23*dt^2 - A2*C1*U23*dt - A2*C2*U13*dt + C1*C2)
T2(n) = (A1*U21*(-A2*T3(n)*U13*dt + C1*T1(n-1) + H1n*dt)/(A1*U12*dt + A2*U13*dt - C1) - (-A2*T3(n)*U23*dt + C2*T2(n-1) + H2n*dt)/dt)/(A1^2*U12*U21*dt/(A1*U12*dt + A2*U13*dt - C1) + (-A1*U21*dt + A2*U23*dt - C2)/dt)
end
end