轴对称结构拓扑变化重分析的新方法

提出了轴对称结构的两种基本拓扑变化,并应用Moore-Penrose逆理论及单元刚度矩阵的一种分解,给出了轴对称结构拓扑变化公式。利用该公式提出了一种轴对称结构拓扑修改的重分析新方法。该方法在计算静力响应时,不需反复组装、求解线性方程组,一切只需经过结构拓扑变化来实现,节省了大量的计算时间。因此该方法是一种精确的方法,并且由于公式简单,容易上机,适于拓扑优化设计(特别是局部优化设计)的重分析。最后给出的算例证明了该方法的有效性。     

轴对称结构拓扑变化重分析的新方法

提出了轴对称结构的两种基本拓扑变化,并应用Moore-Penrose逆理论及单元刚度矩阵的一种分解,给出了轴对称结构拓扑变化公式.利用该公式提出了一种轴对称结构拓扑修改的重分析新方法.该方法在计算静力响应时,不需反复组装、求解线性方程组,一切只需经过结构拓扑变化来实现,节省了大量的计算时间.因此该方法是一种精确的方法,并且由于公式简单,容易上机,适于拓扑优化设计(特别是局部优化设计)的重分析.最后给出的算例证明了该方法的有效性.     

平面刚架结构拓扑变化公式

本文利用Ｍｏｏｒｅ－Ｐｅｎｒｏｓｅ逆理论，得到了平面刚架结构拓扑变化的显式公式，建立了一个求解静力响应的新方法，适用于有结构变化的分析。     

平面刚架结构拓扑变化公式

本文利用Ｍｏｏｒｅ－Ｐｅｎｒｏｓｅ逆理论，得到了平面刚架结构拓扑变化的显式公式，建立了一个求解静力响应的新方法，适用于有结构变化的分析。     

高层刚架结构分析的边值法

本文将高层刚架结构作为由楼层柱形成的广义柱与由楼层节点形成的广义节点组成的一个悬臂结构。根据静力平衡及变形协调条件建立起广义两端的力学量和变形置的递推矩阵和广义结点的力学量和变形量的递推矩阵。由此建立高层刚架两端的力学量和变形量的递推矩阵即广义同层递推矩阵,再根据两端边界条件得出位移边值矩阵方程,从而求出边界的变形量和力学量。再反推各柱的力学量和变形量以及梁的力学量。由于采用递推关系,输入简单,占用内存少,故可在微机上进行高层刚架结构的计算。     

对广义逆矩阵的结构分析

广义逆矩阵在线性方程组的各类求解问题上,是一种方便而得力的工具,是计算数学的研究内容之一。文献[1]的第四章,对广义逆矩阵的有关知识,作了简明扼要的介绍,但要对广义逆矩阵有一较完整的印象,尚感有所不足。本文试图以矩阵的奇异分解为手段,来描述各类广义逆矩阵的结构,以便于分析、掌握和运用其性质,也给构造各种满足预定要求的广义逆矩阵,提供了一个较方便的方法。     

平面应力问题的结构拓扑优化

研究了结构拓扑优化设计问题,研究对象是二维平面结构。利用线弹性总理２的进化方法（ＥＳＯ）,针对结构拓扑优化设计所需单元网络密度较大,且优化过程需反复组建刚度矩阵的特点,提出了利用虚拟层合单元进行拓扑优化的方法。数值算例表明,此法简单有效,能够用于结构拓扑优化设计。     

基于加权广义逆OFDM信道估计算法

在采用独立时频块导频方案的MIMO-OFDM系统信道估计中,证明了导频数小于多项式模型参数时,使用标准的广义逆进行多项式内插无法得到信道估计的最佳值。采用基于最小方差准则构造的加权矩阵对广义逆的定义做出修正,提出了基于加权广义逆矩阵的二维多项式内插算法。仿真结果证明该算法可以适应不同的移动速度,特别是在中低移动速度下,该算法在高信噪比时的误码性能相对于一维线性内插算法可以得到约2 dB的增益。     

一种基于转矩可达集裁剪设计的广义逆分配方法

广义逆控制分配法无法实现对转矩可达集的完全分配,其分配效率取决于控制效率矩阵广义逆的选择。为了改善这一缺陷,文章对广义逆可达转矩集的几何构造、及其与广义逆阵的关系进行了研究,提出了一种基于转矩可达集裁剪设计的广义逆分配方法,该方法能够对期望方向、区域的可达转矩集进行广义逆裁剪设计,使分配系统根据飞机力矩的变化对控制系统的输出进行分配。利用某飞机的数据进行仿真,结果表明:文章提出的方法不仅可以避免现有方法因矩阵奇异而导致算法失效的缺点,而且基于遗传算法的广义逆求解结果对于可达转矩集的分配效率是最优的。     

离散变量刚架结构拓扑优化设计的一种新方法

以刚架结构为研究对象，提出一种遗传算法和拟满应力算法相结合的杂交算法，来解决离散变量结构拓扑优化设计问题。利用遗传算法进行刚架结构拓扑优化，用拟满应力算法进行截面优化，可充分发挥两种算法各自的优势，从而加快搜索进程。拓扑优化过程中，在对刚架结构受力分析的基础上，设计了一些启发式技术，使得遗传算法的初始种群中含有足够数量的可行个体，同时对遗传操作过程做了一些改进，从而有效地提高了遗传算法求解的效率和质量。     

非线性系统的多模型鲁棒控制器设计

在互质分解框架下,定义了闭环系统中算子的图及其鲁棒边界的概念,并给出了反馈系统稳定的充要条件.通过对非线性系统中多个平衡点的线性化模型进行最优鲁棒控制器设计,使之具有最大的广义稳定裕度.将各线性闭环系统的鲁棒稳定边界用于对子控制器输出信号的加权,从而得到全局控制器的输出.仿真实验表明,该方法不仅可以较好地跟踪设定值,而且具有较强的抗干扰能力.     

应力约束下汽车车架结构的拓扑优化设计

为了得到汽车车架的概念化设计,本文基于独立、连续、映射方法,给出了汽车车架结构的计算机辅助优化设计的有效方法．采用应力全局化策略,将局部的应力约束转化为全局的应变能约束问题,建立了以结构质量为目标,应力约束下的汽车车架结构的拓扑优化模型,研究了多工况应力约束下连续体结构拓扑优化问题．另外,利用对偶理论,将建立的优化模型转化为对偶模型,用序列二次规划法进行了求解．对车架结构的数值分析表明了该方法的可行性与有效性．     

结构拓扑修改静态重分析的BFGS方法

利用BFGS拟牛顿法的局部超线性收敛特征,提出了基于此方法的结构拓扑修改静态重分析算法。特别是根据初始结构分析结果,构建了三种拓扑修改形式的BFGS修正迭代阵-近似Hesse矩阵逆的初始迭代矩阵的设置方法。与随机或一般指定初始迭代阵取为单位矩阵的BFGS算法相比较,应用此特殊选定的初始点,进行BFGS算法求解修改后结构的响应值能显著降低计算成本,计算结果验证了该算法的正确性和有效性。     

结构拓扑修改动力学重分析的单步摄动逆迭代法

提出了一种结构动力学拓扑重分析的单步摄动逆迭代方法:首先将新增加的自由度通过动力缩减方法凝聚到原始自由度上;然后用单步摄动法求出初始结构自由度和增加自由度上的修正特征向量;再用瑞利-商逆迭代法对整个自由度的近似特征向量进行逆迭代,并最终采用瑞利商获得修改结构的近似特征值。数值算例的结果表明:该方法计算编程简单易行,且具有较高精度,适合用于结构拓扑修改自由度增加时的动力学重分析。     

分块对角型矩阵的广义特征值反问题

已知矩阵X及对角阵以,讨论分块对角型矩阵广义特征值反问题朋=BXA的解[A,B]。给出其解的一般表达式及与给定矩阵的最佳逼近解的表达式。进而,证明了广义特征值反问题的对称正交对称解和对称正交反对称解恒存在,给出了其解的一般表达式。     

基于广义逆理论的河网糙率反演研究

引入广义逆和Backus-Gilbert反演理论，构造了牛顿-广义逆方法和自然逆方法计算优化算法的搜索方向，进行 河网糙率反演，并推导了两种算法反演解估计的分辨率矩阵和单位协方差矩阵.理论分析表明,牛顿-广义逆优化算法具有 二阶收敛速度.在反演过程中结合Wiggins方法控制观测数据中的噪声，能够有效调节河道糙率反演结果的分辨率和方差. 数值仿真表明这两种算法与Wiggins方法相结合，选取适当的控制参数，既能达到较高的精度，又能有效地抑制噪声，提 高数值计算的稳定性.     

一种广义离散随机线性系统的状态估计

针对目前关于广义系统状态估计的研究现状，即几乎所有的讨论都集中在奇异矩阵为方阵的情况，讨论了广义矩阵及其性质，利用矩阵的奇异值分解理论，给出了奇异矩阵为条形或带形广义离散线性系统的奇异值标准形式，基于标准形式，利用广义逆矩阵的性质，在两种情况下，将系统分解成两个子系统，通过估计子系统的状态，得到了该系统状态的最优预测和滤波递推方程。结果表明，对于广义系统，该方法有效地减少了计算量。     

非接触电能传输系统恒流充电控制方法研究

针对非接触电能传输(CPT)系统的输出充电电流控制, 提出一种基于H∞控制的原边主动控制方法. 借助于微分动力学模型的频域展开, 实现了系统广义状态空间平均模型, 构建了系统性能加权函数及控制系统结构, 建立了控制器及观测器的Ricatti方程, 并通过Hermitian矩阵完成了该方程的求解, 利用迭代计算方法以获得最优H∞控制器. 该方法可动态调节不同负载条件下原边注入能量, 有效提高轻载下系统整体效率. 实验结果验证了该方法的有效性.