高密度数字磁记录非线性特性研究

分析了高密度数字磁记录中非线性翻转漂移 (NLTS)、非线性部分擦除 (PE)以及改写非线性的形成机理、性能特点和对高密度数字磁记录检测通道的影响。给出了非线性翻转漂移的计算分析模型 ,并介绍了减小非线性失真对检测通道影响的措施。     

反馈系统中的线性与非线性

系统中状态反馈的引入打破了原有的线性和非线性的界限。本文用初等的分析方法讨论非线性系统按控制(按观测)等价于线性系统的条件。本文的结果表明,适当运用非线性变换和反馈变换(观测变换)能把许多非线性系统化成线性系统来处理。     

一种新型非线性Hammerstein系统动态矩阵控制算法

将动态矩阵控制策略(DMC)推广到由一个非线性静态多项式函数和一个线性动态阶跃响应环节组成的非线性Ham-merstein系统,详细地给出了该新型非线性Hammerstein系统动态矩阵控制算法(NLH-DMC).把NLH-DMC应用于一套强非线性pH中和过程,给定值跟踪和抗干扰仿真结果表明,NLH-DMC比线性DMC(LDMC)和过程控制领域常用的非线性PID(NL-PID)具有更好的控制性能.进一步的仿真实验证实,NLH-DMC不仅具有良好的控制响应,而且在存在较大模型误差时仍具有很好的稳定性及鲁棒性.     

微分几何方法与非线性控制系统（4）

7 非线性控制系统的几何理论 7.1 非线性控制系统的几何描述 定义在R~n上的一般非线性系统可以用微分方程描述如下: x=f(x,4) (7.1a) y=h(x) (7.1b)这里,状态x∈R~n;控制u∈R~m;输出y∈R~r,等式(7.1a)称为状态方程,(7.1b)称为输出方程。为了便于使用微分几何的工具,假设f对x和u都是光滑或解析函数,同样,h(x)也是C~∞     

线性/非线性切换扩张状态观测器

为了解决非线性扩张状态观测器(NLESO)对大幅度扰动估计能力有限的问题,本文提出一种线性/非线性切换扩张状态观测器.首先分析了非线性扩张状态观测器对大幅度扰动估计能力有限的原因,然后提出在NLESO的非线性区间引入一段线性扩张状态观测器(LESO)弥补NLESO的缺陷,其次从理论上证明了提出的线性/非线性切换扩张状态观测器的收敛性.最后,通过数值仿真验证了提出的线性/非线性切换扩张状态观测器的可行性.     

直驱小惯量表贴式永磁同步电机的转速脉动抑制

非线性电流测量误差和电压源逆变器(VSI)非线性畸变电压造成了直驱小惯量表贴式永磁同步电机(SPMSN)的转速脉动.本文将q轴非线性电流测量误差等效为扰动负载电流,提出一种复合PI(CPI)调速器抑制电机转速脉动.该调速器由传统PI调节器与偏差补偿器并联构成,偏差补偿器用以抑制非线性负载电流.同时,用分段线性函数建立IGBT关闭时间模型,并推导了VSI非线性畸变电压表达式.引入积分型模型预测控制(MPC)作为电流环控制器,利用MPC的滚动时域最优预测特性抑制VSI的非线性畸变电压,消除了零电流钳位现象.最后,通过仿真分析验证了所提控制策略的有效性.     

本刊2000年1至4期有31篇文章被EI检索

本刊讯　据美国工程信息公司中国信息部提供的信息 ,《控制与决策》2 0 0 0年 1至 4期共有 3 1篇文章被 EI检索。被检索的文章作者及文题如下 :　　第 1期 :刘　翔等 (浙江大学 ) :具有最优动态性能的鲁棒镇定控制器设计刘　锋等 (西安交通大学 ) :一类混沌系统的非线性反馈控制王　凌等 (清华大学 ) :基于一类非线性特性的 FNN训练算法苏宏业等 (浙江大学 ) :一类具有非线性饱和执行器的不确定时滞系统鲁棒控制刘粉林等 (解放军信息工程大学 ) :一类非线性组合大系统的分散鲁棒镇定韩生廉等 (同济大学 ) :技能模糊控制系统的一种设计方法…     

应用无源性分析时变非线性系统的稳定性

应用无源性分析研究时变非线性系统的稳定性.通过引进一个非线性复合微分算子dI(x)=k(x)s和一个时变非线性复合微分算子dLI(x,t)=k(x,t)sk(x,t),讨论了基于无源系统理论的时变非线性系统的稳定性分析.这里s=d/dt为普通的微分算子,x为所研究系统的状态变量.应用复合微分算子,构造出了一类严格无源的时变非线性系统,进一步给出了相应系统的渐近稳定条件.     

基于修正闭环子空间辨识–分段线性结构的环管式丙烯聚合反应过程非线性模型预测控制（英文）

针对环管式聚丙烯生产过程装置多变量、耦合和非线性等特性容易导致过程控制不稳定及质量指标波动问题,本文提出了一种基于修正闭环子空间辨识–分段线性(MSSARX--PWL)维纳(Wiener)模型结构的非线性模型预测控制算法.利用修正的闭环子空间辨识方法(MSSARX)辨识对象在闭环工况下的线性状态空间模型,并将该线性模型与多变量分段线性化(PWL)方法辨识得到的非线性稳态模型结合,建立双环管丙烯聚合反应动态过程的非线性预测模型,而后进一步将非线性模型转化为线性模型,在线性预测控制算法框架下用二次线性规划方法(LQP)优化控制器,无须用非线性规划方法(NLP)求解.从双环管丙烯聚合反应过程仿真例子表明,该算法不仅能保证模型和控制精度,而且能提高计算效率.     

方膜上横向压阻压力传感器的非线性研究

本文对方膜的硅压力传感器结构进行了应力非线性的计算分析,得出了应力-压力关系非线性与压力量程、膜的几何参数以及器件位置的关系,并给出了实现线性最佳化设计的结果.实验与理论结果的比较表明:(1)压阻效应非线性很小,压力传感器的非线性主要决定于应力非线性;(2)方膜边缘的四端力敏电阻设计不仅灵敏度高,而且有较好的线性;(3)进一步改进压力传感器精度的方法是选用应力线性优良的结构.     

Numerical solution of nonlinear elliptic partial differential equations by a generalized conjugate gradient method

We have studied previously a generalized conjugate gradient method for solving sparse positive-definite systems of linear equations arising from the discretization of elliptic partial-differential boundary-value problems. Here, extensions to the nonlinear case are considered. We split the original discretized operator into the sum of two operators, one of which corresponds to a more easily solvable system of equations, and accelerate the associated iteration based on this splitting by (nonlinear) conjugate gradients. The behavior of the method is illustrated for the minimal surface equation with splittings corresponding to nonlinear SSOR, to approximate factorization of the Jacobian matrix, and to elliptic operators suitable for use with fast direct methods. The results of numerical experiments are given as well for a mildy nonlinear example, for which, in the corresponding linear case, the finite termination property of the conjugate gradient algorithm is crucial.     

Convergence properties of a class of nonlinear conjugate gradient methods

Conjugate gradient methods are a class of important methods for unconstrained optimization problems, especially when the dimension is large. In this paper, we study a class of modified conjugate gradient methods based on the famous LS conjugate gradient method, which produces a sufficient descent direction at each iteration and converges globally provided that the line search satisfies the strong Wolfe condition. At the same time, a new specific nonlinear conjugate gradient method is constructed. Our numerical results show that the new method is very efficient for the given test problems by comparing with the famous LS method, PRP method and CG-DESCENT method.     

基于GPU-CUDA的共轭斜量法实现及性能对比

偏微分方程数值解法(包括有限差分法、有限元法)以及大量的数学物理方程数值解法最终都会演变成求解大型线性方程组。因此,探讨快速、稳定、精确的大型线性方程组解法一直是数值计算领域不断深入研究的课题且具有特别重要的意义。在迭代法中,共轭斜量法(又称共轭梯度法)被公认为最好的方法之一。但是,该方法最大缺点是仅适用于线性方程组系数矩阵为对称正定矩阵的情况,而且常规的CPU算法实现非常耗时。为此,通过将线性方程组系数矩阵作转换成对称矩阵后实施基于GPU-CUDA的快速共轭斜量法来解决一般性大型线性方程组的求解问题。试验结果表明:在求解效率方面,基于GPU-CUDA的共轭斜量法运行效率高,当线性方程组阶数超过3000时,其加速比将超过14;在解的精确性与求解过程的稳定性方面,与高斯列主元消去法相当。基于GPU-CUDA的快速共轭斜量法是求解一般性大型线性方程组快速而非常有效的方法。     

Dynamic analysis approach of nonlinear structures by minimizing the total potential dynamic work

A dynamic analysis approach for nonlinear cable and cable-stayed structures is presented by minimizing the total potential dynamic work. Three time-integration methods for nonlinear dynamic analysis are described. These are the linear change of acceleration method, the Wilson-θ method and the Newmark method. Mathematical expressions for the gradient of the total potential dynamic work are developed together with the minimization of the total potential dynamic work using the conjugate gradient method. The magnitude of the time step, the convergence and scaling are discussed, followed by a numerical example.     

Sufficient descent conjugate gradient methods for large-scale optimization problems

Sufficient descent condition is very crucial in establishing the global convergence of nonlinear conjugate gradient method. In this paper, we modified two conjugate gradient methods such that both methods satisfy this property. Under suitable conditions, we prove the global convergence of the proposed methods. Numerical results show that the proposed methods are efficient for the given test problems.     

Wei–Yao–Liu conjugate gradient projection algorithm for nonlinear monotone equations with convex constraints

In this paper, the Wei–Yao–Liu (WYL) conjugate gradient projection algorithm will be studied for nonlinear monotone equations with convex constraints, which can be viewed as an extension of the WYL conjugate gradient method for solving unconstrained optimization problems. These methods can be applied to solving large-scale nonlinear equations due to the low storage requirement. We can obtain global convergence of our algorithm without requiring differentiability in the case that the equation is Lipschitz continuous. The numerical results show that the new algorithm is efficient.     

模糊图像恢复的投影重开始共轭梯度法

针对点扩散函数为线性位移不变的图像恢复问题提出了一种重开始的投影共轭梯度法．该方法结合正则化技术,分两层迭代,采用阻尼Morozov偏差原则作为停机准则,在运算中利用快速傅立叶变换减少计算复杂度．并对二维遥感灰度图像和彩色图像分别进行数值实验,验证了该方法可以有效的再现原始图像,证明了算法的有效性．     

一种改进的共轭梯度法及全局收敛性

在DY共轭梯度法的基础上对解决无约束最优化问题提出一种改进的共轭梯度法．该方法在标准wolfe线搜索下具有充分下降性，且算法全局收敛．数值结果表明了该算法的有效性．最后将算法用于SO2氧化反应动力学模型的非线性参数估计，获得满意效果．     

A modified conjugate gradient algorithm with backtracking line search technique for large-scale nonlinear equations

Conjugate gradient methods are widely used for solving unconstrained optimization and nonlinear equations, specially in large-scale cases. Since they own the attractive practical factors of simple computation and low memory requirement, interesting theoretical features of curvature information and strong global convergence. In this paper, we present a modified conjugate gradient algorithm by line search method with acceleration scheme for nonlinear symmetric equations. Furthermore, the proposed method not only possess descent property but also owns global convergence in mild conditions. Numerical results also indicate that the presented method is much more effective than the other methods for the test problems.     

多变量矩阵方程组一种异类约束解的迭代算法

借鉴求线性矩阵方程组同类约束解的修正共轭梯度法,建立了求多个未知矩阵的线性矩阵方程组的一种异类约束解的修正共轭梯度法,并证明了该算法的收敛性．利用该算法不仅可以判断矩阵方程组的异类约束解是否存在,而且在有异类约束解,且不考虑舍入误差时,可在有限步计算后求得矩阵方程组的一组异类约束解;选取特殊初始矩阵时,可求得矩阵方程组的极小范数异类约束解．另外,还可求得指定矩阵在该矩阵方程组异类约束解集合中的最佳逼近．算例表明,该算法是有效的．