利用微分變換法求解典型單擺運動方程

陳彬

摘 要：單擺的運動方程是一種含正弦函數(shù)的微分方程，一般在解方程時，通常將正弦項線性化處理，取其泰勒展開的前一項，當擺幅較大時，為減小誤差，通常取其泰勒展開的前兩項，此時方程為典型Duffing方程。對于Duffing方程的求解問題，微分變換法是一種簡單快捷的方法。本文利用微分變換法，獲得了大擺幅單擺的時間位移曲線。

關(guān)鍵詞：Duffing方程；微分變換法

1 非線性微分方程的微分變換法解法

微分變換法是將函數(shù)變換為泰勒級數(shù)的變換。微分變換理論的基本原理就是將描述系統(tǒng)的方程進行微分變換，得到由離散函數(shù)構(gòu)成的方程。

這個方程的求解很簡單，只要依次將自然數(shù)順次代入整數(shù)自變量，即可求得方程解得離散值，進而得到用級數(shù)形式表示的方程的解。

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