Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?
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Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?



  1. #1
    invite31e49e9a

    Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?


    ------

    Bonsoir,

    Cela fait deux jours que je me creuse la tête et fait des recherches sur comment appliquer RK4 au PFD.

    Avec RK4 on peut facilement résoudre des équations du type
    Or le PFD nous donne et , les membres de droites ne sont pas de la forme .
    Donc à priori impossible d'utiliser RK4.
    Mais d'après ce que j'ai cru comprendre durant mes recherches c'est que c'est possible. Mais impossible de savoir comment.

    Y-a-t-il une astuce ?

    Merci.

    -----

  2. #2
    Fanch5629

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Bonjour.

    L'idée est d'écrire le système d'équations sous forme vectorielle, comme ceci :



    avec, dans le cas présent :



    et d'utiliser un algo adapté à ce genre de problème (la résolution des systèmes d'ODE par RK est largement documenté sur le web).


    @+

  3. #3
    LPFR

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Bonjour.
    Je vous conseille le livre "Numerical recipes".
    En plus de l'explication de nombreux algorithmes, il vient avec les programmes (à compiler) qui fonctionnent au premier coup.
    C'est un des meilleurs achats que j'ai fait.
    Au revoir.

  4. #4
    invite31e49e9a

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Citation Envoyé par Fanch5629 Voir le message
    Bonjour.

    L'idée est d'écrire le système d'équations sous forme vectorielle, comme ceci :



    avec, dans le cas présent :



    et d'utiliser un algo adapté à ce genre de problème (la résolution des systèmes d'ODE par RK est largement documenté sur le web).


    @+
    Ben j'ai bien ratissé le web et j'ai rien trouvé d'appliquable à mon problème. Peut -être n'utilise-je pas les bon mots clefs ?



    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    Je vous conseille le livre "Numerical recipes".
    En plus de l'explication de nombreux algorithmes, il vient avec les programmes (à compiler) qui fonctionnent au premier coup.
    C'est un des meilleurs achats que j'ai fait.
    Au revoir.
    Je suis allé le chercher à la BU, effectivement gros bouquin.

    Mais c'est toujours pareil, il faut une ODE de la forme







    En fait je veux simuler un problème à N-Corps et là ben je suis toujours avec Euler.
    Peut-être est-il possible de mettre les équation du mouvement sous le forme y'(t)=f(t, y(t)) pour enfin pouvoir appliquer RK4 ?
    Je cherche pas un code tout fait je voudrais juste savoir comment l'appliquer à ce cas, j'ai envie de coder la chose moi même.


    Merci encore.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    inviteb836950d

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Tu as pensé à Verlet ? c'est assez utilisé pour les problèmes de dynamique...

  7. #6
    invite31e49e9a

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Citation Envoyé par philou21 Voir le message
    Tu as pensé à Verlet ? c'est assez utilisé pour les problèmes de dynamique...
    Oui, mais j'aimerais bien réussir à mettre du RK4.
    Si vraiment j'ai pas de solutions je mettrais du Verlet en dernier recours.

  8. #7
    LPFR

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Citation Envoyé par Espace-Temps Voir le message
    Je suis allé le chercher à la BU, effectivement gros bouquin.

    Mais c'est toujours pareil, il faut une ODE de la forme
    Re.
    NON.
    Vous l'avez mal lu.
    Il vous explique très clairement comme poser votre équation de second dégrée comme un système d'équations de premier degré.
    Ce qui revient au même de ce que Fanch vous a dit.

    Et je vous signale que je me suis amusée à faire le problème de N corps avec RK adaptatif avec les programmes du bouquin.
    A+

  9. #8
    invite31e49e9a

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Page 899 ?
    Parce que l'équation du second ordre la voici: que je scinde en deux ODE du premier ordre:
    et .

    Si j'applique RK4 à la première (disons à la composante x) ça me donne:
    Avec
    ben là on peut déjà s'arrêter j'ai pas l'accélération au temps car pour ça j'ai besoin des positions à ce temps.

  10. #9
    obi76

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Pourtant c'est possible : c'est ce que j'utilise personnellement pour résoudre un problème parfaitement similaire.

    Ce qu'on fait, on ne travaille que sur la vitesse :

    tu résous

    Lorsque tu estime une vitesse lors d'un sous pas de temps, tu en profite pour estimer la position à ce même sous pas de temps, ce qui te permet de retomber sur la force à ce moment, donc à l'accélération.

    C'est un problème en boucle.

    Cordialement,
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

  11. #10
    invite31e49e9a

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Pourtant c'est possible : c'est ce que j'utilise personnellement pour résoudre un problème parfaitement similaire.

    Ce qu'on fait, on ne travaille que sur la vitesse :

    tu résous

    Lorsque tu estime une vitesse lors d'un sous pas de temps, tu en profite pour estimer la position à ce même sous pas de temps, ce qui te permet de retomber sur la force à ce moment, donc à l'accélération.

    C'est un problème en boucle.

    Cordialement,
    Oui, c'est ce que je fais avec Euler, je calcul la vitesse à l'instant suivant à partir de l'accélération à l'instant précédent, puise la position à l'instant suivant à partir de la vitesse à l'instant précédant. Ce qui me permet de calculer l'accélération à l'instant suivant et je recommence.

    Mais là dans RK j'ai besoin de l'accélération à l'instant suivant pour calculer la vitesse, ce que je ne peux pas faire puisque j'ai pas la position à l'instant suivant.

    Ou alors je n'ai pas compris ce que tu as dit.

  12. #11
    Fanch5629

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Re.

    Citation Envoyé par Espace-Temps Voir le message
    Oui, c'est ce que je fais avec Euler, je calcul la vitesse à l'instant suivant à partir de l'accélération à l'instant précédent, puise la position à l'instant suivant à partir de la vitesse à l'instant précédant. Ce qui me permet de calculer l'accélération à l'instant suivant et je recommence.

    Mais là dans RK j'ai besoin de l'accélération à l'instant suivant pour calculer la vitesse, ce que je ne peux pas faire puisque j'ai pas la position à l'instant suivant.

    ...
    Dans votre problème, si l'accélération, et plus généralement la fonction f, ne dépend pas explicitement du temps, vous n'avez pas à le prendre en compte dans le calcul des coefficients ki.

    Donc Yn+1 = Yn + h/6 (k1 + 2 k2 + 2 k3 + k4) avec :

    k1 = f (Yn)
    k2 = f (Yn + h/2 k1)
    k3 = f (Yn + h/2 k2)
    k4 = f (Yn + h k3)

    Cela dit, ce genre d'algo existe tout fait dans des logiciels de calcul numérique comme Scilab. Il n'est pas nécessairement utile de tout recoder à la main, à moins d'être fana bien sûr.

    @+

  13. #12
    invite31e49e9a

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Citation Envoyé par Fanch5629 Voir le message
    Re.



    Dans votre problème, si l'accélération, et plus généralement la fonction f, ne dépend pas explicitement du temps, vous n'avez pas à le prendre en compte dans le calcul des coefficients ki.

    Donc Yn+1 = Yn + h/6 (k1 + 2 k2 + 2 k3 + k4) avec :

    k1 = f (Yn)
    k2 = f (Yn + h/2 k1)
    k3 = f (Yn + h/2 k2)
    k4 = f (Yn + h k3)
    ouais, ok.
    Mais moi j'ai
    Donc j'ai un f(a) et pas un f(v) donc je peux pas appliquer le calcul des ki.
    (idem pour la position)

    Citation Envoyé par Fanch5629 Voir le message
    Cela dit, ce genre d'algo existe tout fait dans des logiciels de calcul numérique comme Scilab. Il n'est pas nécessairement utile de tout recoder à la main, à moins d'être fana bien sûr.
    Disons que je suis fana alors
    En fait j'ai envie de comprendre comment ça marche. Une fois que je saurais l'appliquer a cette EDO qui me pose tant de soucis ben c'est codé en 10 min.

  14. #13
    Fanch5629

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Re.

    On y va pas à pas, avec un exemple simple, celui d'un mouvement unidimentionnel uniformément accéléré (accélération constante : a, vitesse : v, distance parcourue : x).
    La généralisation à un problème de dimension n ne pose aucun problème de principe.

    On pose

    On cherche à résoudre :




    A partir du pas n, on calcule les ki :





    A vous de trouver k3 et k4.

    Cela fait, il est possible de calculer .

    Cela s'implémente sans difficulté sur un tableur type Excel.

    Même si vous envisagez de coder le truc vous-même, je vous suggère fortement la lecture conseillée par LPFR. Ce genre de méthode trouve sa pleine efficacité lorsque l'on travaille avec un pas adaptatif dont la mise en oeuvre est parfaitement expliquée dans l'ouvrage en question.

    Bonne soirée.

  15. #14
    invite31e49e9a

    Re : Appliquer RK4 au PFD, est-ce possible ?

    Ok, donc je le fais avec une accélération non constante pour voir si j'ai compris.

    je trouve:






    Donc

    Je retrouve Euler pour la vitesse, est-ce normal ?

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