gdzie hi, h2 są odpowiednio małymi krokami dyskretyzacji dla zmiennych t\ i t2, natomiast Xij, x\j, Ujj są wartościami funkcji xh(t\,t2), xv(ti,t2), u{t\,t2) dla dyskretnych wartości zmiennych t\ — 0, h\, 2/ii,... oraz t2 — 0, h2,2h2,....
Zatem, uogólnionemu dwuwymiarowemu układowi ciągłemu niecałkowitego rzędu (16) o macierzach E, A, B, C, D odpowiada uogólniony dwuwymiarowy układ dyskretny niecałkowitego rzędu (41) o macierzach E', A', B1, C', D', przy czym
B' = B, C' = C, D' = D. Korzystając z Definicji 7 i 8, z równania (41 a) otrzymujemy
E |
' rh J/i+l,j |
= A |
h ^ij |
i+1 + Biij,- - |
rh xi-k+\,i 0 |
. c 1 |
0 |
. xi,j+1 |
. X*j . |
k=2 |
1=2 |
. Xh-1+1 . |
(44)
gdzie współczynniki cai (k), ca2(l) są opisane wzorami (1 lb), (12b) oraz
A = A + E
Gfilni 0 0 a2ln2
(45)
Zauważmy, że ze wzoru (44) wynika, że uogólniony dwuwymiarowy dyskretny układ niecałkowitego rzędu jest układem z opóźnieniami o całkowitych rzędach różnic. Liczba opóźnień rośnie wraz ze wzrostem zmiennych i oraz j.
Z (1 lb) and (12b) wynika, że współczynniki ca(k) oraz cp(l) w równaniu (44) silnie maleją dla rosnących k oraz l. Dlatego, w praktycznych problemach można założyć, że k oraz l są ograniczone przez pewne liczby naturalne Li oraz L2. W takim przypadku równanie stanu (44) przyjmuje postać
ryk |
h ' |
L i+l |
h |
L2+l |
0 | ||
E |
Xi+hj |
= A |
Xij |
+ BUij - E ^2 (k) |
xi-k+l,j 0 |
— E ca2 (l) | |
xiJ+1 |
xij _ |
k=2 |
1=2 |
Xi,j-l+1 |
(46)
Warunki brzegowe dla układów (41 a), (44), (46) dane są w postaci
Xqj dla j € Z+, xviQ dla i € Z+. (47)
19