本書(shū)結合大量例子和作者科研工作中提煉出的問(wèn)題,由淺入深地介紹了XPPAUT在動(dòng)力系統模擬、分析和動(dòng)畫(huà)中的使用方法。全書(shū)分為XPPAUT安裝、XPPAUT在各類(lèi)微分方程分析中的使用方法、分岔分析工具AUTO在XPPAUT中的使用、XPPAUT動(dòng)畫(huà)制作、XPPAUT各類(lèi)使用技巧5個(gè)部分,共9章。
目錄
中文版前言
譯者序
前言
第1章 安裝 1
1.1 UNIX 系統安裝 1
1.1.1 從源代碼進(jìn)行安裝 1
1.1.2 二進(jìn)制文件 2
1.1.3 額外的 UNIX 設置 2
1.1.4 在 Linux 上運行 3
1.2 MS Windows 下安裝 3
1.3 Windows 下的 X-Windows 版本 3
1.4 Mac OS-X 4
1.5 iPhone 和 iPad 安裝 5
1.6 拖動(dòng)與命令行 5
1.6.1 啟動(dòng)命令行提示符 5
1.6.2 命令行命令 6
1.7 自定義 XPPAUT 6
1.7.1 命令行選項 6
1.7.2 RC 文件 8
1.7.3 顏色 8
1.7.4 字體 9
1.7.5 xpprc 文件示例 9
第2章 XPPAUT簡(jiǎn)介 11
2.1 創(chuàng )建 ODE 文件 11
2.2 運行程序 13
2.2.1 主窗口 13
2.2.2 關(guān)閉程序 14
2.3 求解方程,繪圖 14
2.4 改變參數和初始值 17
2.5 數據觀(guān)察器 18
2.6 保存和恢復 XPPAUT 狀態(tài) 19
2.7 非線(xiàn)性微分方程 20
2.7.1 方向場(chǎng) 21
2.7.2 零等值線(xiàn)和不動(dòng)點(diǎn) 22
2.7.3 命令摘要 24
2.8 最重要的數值參數 24
2.9 練習 25
第3章 微分方程 ODE 文件 26
3.1 介紹 26
3.2 常微分方程和映射 27
3.2.1 非自治系統 28
3.3 函數 30
3.3.1 用戶(hù)自定義函數 30
3.4 輔助量和臨時(shí)量 31
3.4.1 固定變量 32
3.4.2 練習 33
3.5 離散微分方程 34
3.5.1 積分放電模型 34
3.5.2 鐘表:常態(tài)和非常態(tài) 37
3.5.3 滴水龍頭 39
3.5.4 練習 40
第4章 XPPAUT課堂應用 42
4.1 繪圖函數 42
4.2 一維離散動(dòng)力系統 46
4.2.1 分岔圖 47
4.2.2 周期點(diǎn) 49
4.2.3 一維圖中的李雅普諾夫指數 51
4.2.4 魔鬼階梯 52
4.2.5 一維復映射 54
4.2.6 迭代函數系統 59
4.3 一維常微分方程 62
4.3.1 非自治一維系統 65
4.4 平面動(dòng)力系統 66
4.5 非線(xiàn)性系統 68
4.5.1 平面守恒動(dòng)力系統 70
4.5.2 練習 73
4.6 三維及更高維 75
4.6.1 龐加萊映射,快速傅里葉變換和混沌 77
4.6.2 龐加萊映射 79
4.6.3 練習 80
第5章 高等微分方程 84
5.1 函數方程 84
5.1.1 時(shí)滯方程 84
5.1.2 積分方程 87
5.1.3 制作三維動(dòng)畫(huà) 89
5.1.4 奇異積分方程 89
5.1.5 有趣的技巧 90
5.1.6 練習 93
5.2 隨機方程 95
5.2.1 馬爾可夫過(guò)程 96
5.2.2 Gillespie 方法 98
5.2.3 棘輪和游戲 104
5.2.4 尖峰時(shí)間統計 108
5.2.5 練習 110
5.3 微分代數方程 111
第6章 空間問(wèn)題,偏微分方程和邊界值問(wèn)題 115
6.1 邊界值問(wèn)題 (BVP) 115
6.1.1 求解邊界值問(wèn)題 117
6.1.2 無(wú)窮域 121
6.1.3 練習 127
6.2 偏微分方程和數組 130
6.2.1 動(dòng)畫(huà)文件 133
6.2.2 剛性問(wèn)題 134
6.2.3 特殊積分器 137
6.2.4 練習 149
第7章 使用 AUTO:分岔和延續 155
7.1 標準示例 157
7.1.1 極限環(huán) 160
7.1.2 一個(gè)“真實(shí)”案例 162
7.1.3 練習 166
7.2 映射圖,邊界值問(wèn)題,受迫系統 168
7.2.1 映射 168
7.2.2 練習 171
7.3 邊界值問(wèn)題 171
7.3.1 同宿軌跡和異宿軌跡 174
7.3.2 練習 180
7.4 周期性受迫方程 182
7.5 將圖導入 XPPAUT 184
第8章 動(dòng)畫(huà) 188
8.1 介紹 188
8.2 第一部分 188
8.2.1 擺 188
8.2.2 動(dòng)畫(huà)互動(dòng) 192
8.2.3 回顧空間問(wèn)題 196
8.2.4 滑翔機和花式滑翔機 197
8.2.5 耦合振蕩器 200
8.3 我的最?lèi)?ài) 202
8.3.1 更多的擺 202
8.3.2 過(guò)山車(chē) 206
8.3.3 鏈式機動(dòng)車(chē) 207
8.3.4 洛倫茨方程 211
8.4 動(dòng)畫(huà)腳本語(yǔ)言 212
第9章 技巧和高級方法 215
9.1 簡(jiǎn)介 215
9.2 畫(huà)圖技巧 215
9.2.1 更好的圖像 215
9.2.2 從范圍積分繪制結果 217
9.3 外部數據仿真擬合 217
9.4 數據瀏覽器作為電子表格 220
9.5 振蕩器、相位模型和平均值 221
9.5.1 計算極限環(huán)和伴隨解 222
9.5.2 平均值 223
9.5.3 相位響應曲線(xiàn) 224
9.5.4 相模型 227
9.6 秘方 229
9.6.1 固定變量迭代 229
9.6.2 計時(shí)器 231
9.6.3 基于參數的初始數據 233
9.6.4 回顧龐加萊映射 239
9.7 不要忘記 239
9.8 與外部 C 程序的動(dòng)態(tài)鏈接 243
9.8.1 數組示例 246
9.8.2 使用導入方法 248
參考文獻 249
附錄A 顏色與線(xiàn)型 252
附錄B 選項 253
附錄C 數值方法 256
C.1 不動(dòng)點(diǎn)和穩定性 256
C.2 積分器 256
C.3 AUTO 的工作原理 261
附錄D ODE 文件的結構 264
附錄E 完整命令列表 269
E.1 主菜單 269
E.2 AUTO 270
E.3 瀏覽器命令 270
附錄F 錯誤信息 271
F.1 便捷表 272
索引 278
《現代數學(xué)譯叢》已出版書(shū)目 283
彩圖