H∞分散控制系统范数计算的模态综合法(Ⅰ)

在大系统控制中，H∞分散控制方法将整个系统划分成一系列子系统分别研究，然后综合设计大系统的分散控制器。这与结构力学中的子结构分析技术类似．本着这一思想建立了分散H∞。控制与子结构振动分析的模拟关系、分散控制系统的最优H∞范数与整体结构一阶本征值之间的对应关系，进而利用结构力学中的模态综合法和扩展Wittrick-Williams算法计算这一参数．论的第(Ⅰ)部分主要介绍系统H∞控制及其本征函数的正交性和展开定理；第(Ⅱ)部分介绍分散控制系统最优H∞范数计算的模态综合法及数值算例。     

H∞分散控制系统范数计算的模态综合法(Ⅱ)

在大系统控制中，H∞分散控制方法将整个系统划分成一系列子系统分别研究，然后综合设计大系统的分散控制器，这与结构力学中的子结构分析技术类似．本着这一思想建立了分散H∞控制与子结构振动分析的模拟关系、分散控制系统的最优H∞范数与整体结构一阶本征值之间的对应关系，进而利用结构力学中的模态综合法和扩展Wittriek-Williams算法计算这一参数．论的第(Ⅰ)部分主要介绍系统H∞控制及其本征函数的正交性和展开定理；第(Ⅱ)部分介绍分散控制系统最优H∞范数计算的模态综合法及数值算例。     

基于模态综合法的大型结构模型修正技术

基于有限元模型修正理论和模态综合法,改进了子结构试验建模综合方法.在子结构模型修正阶段,应用固定交界面模态综合法,对子结构模型实施减缩,提高子结构模型的计算和修正效率,从而提高了子结构试验建模综合技术整体计算效率.在减缩模型的基础上,推导模型修正设计参数法的计算公式,详细列出此方法的执行步骤,并以某运载火箭模型为算例,结合商业软件ANSYS二次开发,验证了该文方法的有效性.     

仿射非线性控制系统基于精确线性化下的多重子空间迭代解法

研究仿射非线性控制系统的最优控制问题．基于微分几何理论,在反馈精确线性化后,利用计算结构力学与最优控制之间模拟关系,沿用多重子结构法来解决线性化后的最优控制问题,最终实现对原非线性系统的求解．相比于经典的Taylor展开线性化方法,减小了误差会随使用区域的扩大而扩大的弊端．     

求解考虑颗粒凝并的通用动力学方程的多重MonteCarlo算法

Monte Carlo(MC)方法被广泛用于通用动力学方程的求解,然而普通MC方法的计算代价较高而计算精度不稳定．提出一种新的多重Monte Carlo(MMC)算法来求解GDE,该算法同时具有基于时间驱动MC方法、常数目法和常体积法的特点．首先详细介绍了该算法,包括加权虚拟颗粒的引入,MMC算法的计算流程,时间步长的设置,颗粒是否发生凝并事件的判断,凝并伙伴的寻找,凝并事件的后果处理．然后利用MMC算法对存在理论分析解的5种特殊工况进行数值求解,模拟结果与理论解符合很好,证明MMC算法具有良好的计算精度和较低的计算代价．最后分析了不同类型的凝并核对于凝并过程的影响,常凝并核和连续区布朗凝并核对小颗粒影响大一些,而线性凝并核和二次方凝并核对大颗粒影响大一些．     

等几何分析的多重网格共轭梯度法

提高NURBS基函数阶数可以提高等几何分析的精度,同时也会降低多重网格迭代收敛速度.将共轭梯度法与多重网格方法相结合,提出了一种提高收敛速度的方法,该方法用共轭梯度法作为基础迭代算法,用多重网格进行预处理.对Poisson(泊松)方程分别用多重网格方法和多重网格共轭梯度法进行了求解,计算结果表明:等几何分析中采用高阶NURBS基函数处理三维问题时,多重网格共轭梯度法比多重网格法的收敛速度更快.     

非线性系统动态响应的数值计算方法

文[9]曾将一种模态综合技术推广到非线性系统的动态响应分析,应用于线性子结构具有非线性连接件耦合系统的振动分析.本文进一步把模态综合技术推广到各子结构具有非线性特性大型复杂结构的动态分析.文末给出的算例表明本方法具有良好的精确度和很高的计算效率.     

两个模态耦合的Ginzburg-Landau方程的时空混沌同步化

根据数值计算的结果提出了模态耦合的条件,两个方程在高频模态上是耦合的,而在低频模态上是不耦合的．利用了无穷维动力系统理论,证明了两个高频模态耦合的Ginzburg-Landau方程在函数空间中存在吸引域,因而存在连通的、有限维的紧的整体吸引子．驱动方程存在时空混沌．将方程组联系一个截断形式,得到的修正方程组将保持原方程组的动力学行为．高频模态耦合的两个方程在一定的条件下具有挤压性质,证明了可达到完全的时空混沌同步化．在数学上定性解释了无穷维动力系统的同步化现象．研究方法不同于有限维动力系统中通常使用的Liapunov函数方法与近似线性方法．     

Poisson方程有限差分逼近的数学Stencil 及其应用

提出了偏微分方程有限差分逼近的数学Stencil 概念和Stencil消元策略, 建立了求解Poisson方程的新型迭代算法. 新算法与经典的Jacobi方法同样具有并行性质, 而且比Jacobi方法收敛快. 数值试验表明, 新算法达到同等误差精度所需时间比Jacobi方法和Gauss-Seidel方法都少; 而且新迭代法代替Jacobi方法应用于多重网格的磨光操作, 计算速度明显提高;另外多项式加速仍然适用于新迭代法.     

线性互补问题的并行多分裂松弛迭代算法

运用矩阵多重分裂理论,同时考虑并行计算与松弛迭代法,得到一类求解线性互补问题的高效数值算法．当问题的系数矩阵为对角元为正的H-矩阵或对称半正定矩阵时,证明了算法的全局收敛性；该算法与已有算法相比,具有计算量小、计算速度快等特点,因而特别适于求解大规模问题．数值试验的结果说明了算法的有效性．     

A 3‐level discretisation strategy using substructuring

This contribution deals with a new three‐level discretisation strategy which enables to discretise a structure according to the required modelling accuracy. Correspondingly the structure is separated into a continuum, a structural and a black box model level. This note especially focuses on the transitions between continuum‐structure and structure‐substitute model. The first one is realised by means of a model adaptive concept based on the innovative finite element technology of the Q1SP family. The latter is carried out by an enhanced modal reduction method which is combined with a novel substructure technique. (© 2004 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

精确解析法的子结构算法

文[1]提出精确解析法,用以求解任意变系数常微分方程,并利用初参数算法给出一个解的解析表达式.但利用初参数算法,对某一类问题,如长柱壳弯曲和振动等,它们的解将难以在计算机上得到.本文通过非均匀轴对称长圆柱壳弯曲问题,给出精确解析法的子结构算法,它能够计算初参数算法在计算机上不能解决的问题.问题最后和初参数算法一样能归结为求解一个低阶代数方程组.文末给出算例,表明本文算法的正确性,并和初参数算法作了比较.     

基于分解—集成的铁路货运需求预测研究

铁路货运量受到多种因素影响,准确的预测可以为铁路行业未来规划的编制提供重要的参考依据,也可以使铁路部门制定符合当前货运市场的运输政策。货运量数据具有非线性、不平稳的特点,利用传统的单一预测模型进行预测,很难描述整体特征,预测精度有待提高。本文基于分解—集成的原则,利用变分模态分解算法将货运量分解为高频和低频模态,针对各模态特点,分别建立预测模型,将得到的预测结果加总起来作为最终货运量的预测值。实证表明,分解—集成预测方法与传统的单一预测模型相比,提高了预测的准确率,可以很好地应用在铁路货运量需求预测的研究中。     

Solution of large scale parametric eigenvalue problems arising from brake squeal modeling

We present a proper orthogonal decomposition (POD) based approach for the accurate solution of parametric eigenvalue problems arising from brake squeal modeling. We compare this approach to a traditional method based on modal decomposition which is very popular in industry. The proposed approach is more accurate than the traditional method especially for parametric studies and for studying non-proportionally damped systems. (© 2014 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

一类动态规划的解法及其在Turbo码解码中的应用

研究一类多阶段动态规划问题,给出了求最优解的方法.将这种多阶段动态规划应用于Turbo译码中,不仅可以减少运算量,还可以避免传统的Turbo译码算法需要进行指数运算以及其随着迭代次数的增加容易出现的数据溢出问题,因此是一种十分有效的方法,是对系统工程理论应用领域的拓宽.     

支持向量机回归方法在地表水水质评价中的应用

将支持向量机方法应用于地表水质评价问题中,建立了多指标水质综合评价的支持向量机回归模型.在地表水质评价标准的基础上采用内插法获得学习样本,经过训练,得到水质评价的分类区间;然后以实测资料对所建模型进行检验,研究结果表明,支持向量机回归模型性能良好、预测精度高、简便易行,是水质评价的一种有效方法,具有广阔的应用前景.     

蕴含权重的偏序集多准则决策法

针对偏序集方法不能解决含有权重的多准则决策问题,提出一种“隐式”赋权的偏序决策方法。首先将含有m个方案和n个准则的决策问题表示成偏序集,之后按权重由大到小的顺序,对准则进行逐步相加形成n个新的准则,得到一个新的偏序集。根据偏序集间的包含关系,证明了新偏序集不仅蕴含了权重信息,而且比初始偏序集有更强的排序能力。结果表明,该法在应用中仅需获取权重排序信息,无需精确权重,适用于权重难以确定的多准则决策问题。以三峡库区水质评价为例,例子表明新方法明显优于原有的偏序决策方法,能够对13个方案进行聚类和排序,而原有方法在该例中几乎难以应用。     

系统多故障状态模糊决策的研究

复杂系统发生故障时，往往出现两个或两个以上故障现象，并且故障原因与故障现象之间常存在交叉关系，传统的故障树分析法无法对系统多故障进行诊断。本将模糊决策的基本原理和故障树定量分析中常用的重要度分析法相结合，提出了一种对多故障状态的分析方法，并对液化气储配站烃泵灌装系统多故障状态进行了分析，取得了良好的应用结果。     

粘性阻尼线性振动系统的复模态特征值问题的一种新的矩阵摄动分析解法

本文提出了对粘性阻尼线性振动系统的复模态二次广义特征值问题进行高效近似求解的一种新的矩阵摄动分析方法,即先将阻尼矩阵分解为比例阻尼部分和非比例阻尼部分之和,并求得系统的比例阻尼实模态特征解;然后以此为初始值,将阻尼矩阵的非比例部分作为对其比例部分的小量修改,利用摄动分析方法简捷地得到系统的复模态特征值问题的近似解.这一新方法适用于振系阻尼分布不十分偏离比例阻尼情况的问题,因此对大阻尼(非过阻尼)振动系统也有效.这是它优于以前提出的基于无阻尼实模态特征解的类似摄动分析方法的重要特点.文中建立了复模态特征值和特征向量的二阶摄动解式,并通过算例证实了其有效性.此外还讨论了利用比例阻尼假定估计阻尼系统固有振动的复特征值的可行性.