Cahn-Hilliard方程的紧致指数时间差分法研究

我们将一种快速稳定的紧致指数时间差分法应用于求解Cahn-Hilliard方程,并采用多步逼近法和龙格库塔方法有效地解决了方程中的非线性项带来的稳定问题。通过与经典的半隐式欧拉方法对比,分别对不同体自由能模型和不同扩散迁移率下的相场方程求解进行收敛性测试,验证了算法的正确性和高效性。最后我们用提出的方法对Flory-Huggins模型的粗化率进行研究,得到了与理论预测值一致的结果。     

解扩散方程的指数时间差分方法

指数时间差分方法是近年来提出求解刚性常微分方程的一种新的数值计算方法.指数时间差分方法是一种积分方法,而不是经典的差分方法.利用指数时间差分方法求解扩散方程,如一维拟线性对流扩散方程和Allen-Cahn扩散方程.扩散方程在空间方向离散后转化成刚性常微分方程.用显式指数时间差分方法和相应阶的显式Runge-Kutta方法求解刚性常微分方程.数值结果表明显式指数时间差分方法具有相同阶的显式Runge-Kutta方法相应的精度,稳定性显著提高,而且能很好地模拟扩散方程的演化行为.指数时间差分方法可用于刚性常微分方程的数值计算.     

基于三帧时间差分法的独居老人运动检测

中国已经进入老龄化社会,老人的安全日益受到关注。通过最大类间方差法和三帧时间差分法进行自然背景和光照条件下室内运动人体目标的分割及运动状态的检测。实验表明算法基本能检测到运动人体轮廓,满足实时性要求,并为以后的独居老人姿态识别和安全判断打好基础。     

基于高斯背景建模和时间差分法的目标检测研究

运动检测算法的目的是在视频流中提取运动目标。主要的检测方法有:基于特征的运动检测技术、光流法、时间差分法、背景减除法。在研究中提出了一种基于混合高斯建模方法和改进帧间差分法相结合的运动检测方法。方法第一步建立高斯背景模型,对运动目标进行提取,第二步来使用改进的三帧差分方法对提取的物体做进一步的检测,以得到更精确的运动目标图像,第三步用仿真实验对研究算法进行分析与检测。     

强化学习中的时间差分法在用户学习方面的应用

随着Internet上信息量的与日俱增,用户查找自己感兴趣的信息变得越来越困难。文章提出了一种使用强化学习中的时间差算法来学习用户的新学习算法,并通过实验与其它学习方法作了比较,取得了明显的成效。     

Klein-Gordon方程的紧致辛中点格式

本文利用紧致算子和修正的辛中点格式构造了Klein-Gordon方程初值问题的保结构算法.该紧致辛中点格式在时间方向具有二阶精度,在空间方向具有六阶精度,保持离散的辛结构,是线性稳定的算法.另外,该算法保持线性系统的离散能量,而对非线性系统,该算法满足一个离散能量的转移公式.数值算例验证了理论分析.     

药物设计中的Q型聚类信息群分法研究

本文从当前药物研究的实际应用出发,在文[1]的基础上,对算法作了适当的改进。文中给药物的化学取代基赋以信息量的概念,并给出取代基的信息量的具体计算公式。在简化相似系数矩阵过程中,采用权重成对组合法,首先以两个取代基夹角余弦cosθ_(jk)(相似     

多重网格方法求解两类Helmholtz方程

详细给出了多重网格方法的实现过程,借助正定Helmholtz方程及不定Helmholtz方程的求解来探讨多重网格方法的特性。对多重网格V环、W环以及F环三种不同迭代格式的收敛效果进行了对比。通过正定Helmholtz方程的求解,发现多重网格的确有很高的计算效率。对于不定Helmholtz方程,随着波数的增加,利用多重网格方法得到结果不收敛,原因出在细网格光滑和粗网格矫正过程。如何针对此问题对多重网格进行有效改进还有待进一步研究。     

两类网络图的边-平衡指数集

在较小次幂圈嵌套网络图的基础上,研究了10次幂嵌套网络图的边-平衡指数集。利用基础图、带齿套圈子图、单点扇形子图设计新思路,降低了构造标号图的复杂程度。当n=10为偶数时,提出了新的变换指数方法,简化了证明过程。确定了m模6余1和余3且m大于等于2时(m为圈数)无限路10次幂圈嵌套图的边-平衡指数集,并且解决了这两类幂圈嵌套图的边-平衡指数集的存在性,给出了具体构造方法和公式证明。     

求解非线性Schroedinger方程的一个线性化紧致差分格式

通过对非线性项的局部外推,对非线性Schroedinger方程给出了一个线性化紧致差分格式,运用不动点定理和能量方法证明了格式的唯一可解性,文章还运用能量方法和数学归纳法,避开困难的先验估计,证明格式在空间方向和时间方向分别具有四阶和二阶精度,数值算例验证了格式的精度和数值稳定性．     

孔板两相流方程的ML参数估计及模式优化

利用孔板进行两相流的检测,是一种简单而方便的方法。本文应用极大似然估计理论及模式优化方法,分析各种因素对θ值的影响,导出了具有优化模式及最佳参数的孔板两相温度方程。     

二维波动方程的一种高精度紧致差分方法

提出了一种求解二维波动方程的高精度紧致差分方法,该方法首先利用紧交替方向隐式差分格式,其截断误差为O(τ2+h4),分别在粗网格和细网格上对原方程进行求解,然后利用Richardson外推计算一次,进一步提高精度,得到了二维波动方程具有O(τ4+h6)精度的数值解。数值实验验证了该方法的可靠性、有效性和精确性。     

一维非定常对流扩散方程的高阶组合紧致迎风格式

通过将对流项采用四五阶组合迎风紧致格式离散,扩散项采用四阶对称紧致格式离散之后,对得到的半离散格式在时间方向采用四阶龙格库塔方法求解,从而得到了一种求解非定常对流扩散方程问题的高精度组合紧致有限差分格式,其收敛阶为O(h~4+τ~4).经Fourier精度分析和数值验证,证实了格式的良好性能.三个数值算例包括线性常系数问题,矩形波问题和非线性问题,数值结果表明:该格式具有很高的分辨率,且适用于对高雷诺数问题的数值模拟.     

两相斩波调压软起动装置设计

针对传统晶闸管调压软起动器触发脉冲控制方法复杂,定子电流连续性差,波形畸变严重,谐波含量较高等不足,设计一种以全控型器件IGBT来实现交流斩波调压软启动器,利用三相交流电源控制两相通断就可达到控制三相通断的方法,保证控制效果同时可以节约成本。文章设计全控型两相斩波调压软起动器的主电路和控制电路等硬件电路,并给出相应的控制方法和软件程序。     

NiosII处理器的两类外设接口设计

介绍如何在基于NiosII的SOPC中将存储器型外设和寄存器型外设接入Avalon总线以构建基于NiosII嵌入式处理器的SOPC的方法,以及Avalon总线规范及两类外设的地址对齐方式.针对存储器型外设SRAM及寄存器型CH372设计其相应的接口,并将添加相应外设生成的SOPC,在Altera公司的CycloneII EP2C20型FPGA 器件上进行了验证.该设计在实际工程应用中已正常使用.     

利用两类状态的混合MRACS设计

为提高使用低阶参考模型的MRACS的抗扰能力,提出同时采用被控对象和参考模型状态构成混合自适应控制器的方法,数字仿表真明设计方法是正确的,控制效果良好。     

求解极坐标系下反应扩散方程的紧致隐积分因子方法

反应扩散方程在物理、化学和生物等领域有着重要的应用.以往的工作主要在矩形区域上考虑求解,本文研究圆形和环形区域上求解反应扩散方程.首先将反应扩散方程写成极坐标形式,利用二阶有限差分方法在空间r方向和θ方向分别进行离散.将网格上的数值解以矩阵形式表示,并且将微分算子离散成矩阵形式,从而得到紧致形式下的非线性常微分方程组,然后应用隐积分因子方法求解该非线性常微分方程组.紧致隐积分因子方法不仅降低了存储量,而且在每一个时间层只需要求解局部的非线性代数方程组.最后给出数值算例,选取带有精确解的反应扩散方程以及Schnakenberg模型,在圆形和环形区域上求解反应扩散方程组,数值结果显示该方法能够快速且准确地计算.     

两相逆变器驱动与互锁保护电路的设计

提出了一种用于两相逆变器的驱动与互锁保护电路，消除了逆变桥路中同一相桥臂的直接短路现象。