液压数字伺服系统优化中的线性调节器

讨论了离散系统函数优化问题中,包括离散系统变分法、离散系统动态规划、离散线性调节器等,这些方法均可用于解决数字控制系统最优化控制问题．为此以线性调节器为例,讨论了上述方法的应用,利用连续伺服系统的优化方法得出控制规律,并将其离散化,实现了数字控制．     

结构动力响应分析的多重网格方法

提出了一种适合于有限元分析中求解结构动力响应的多重网格方法,该方法利用初始网格下的结果,通过双线性插值技术得到网格变化后新的近似位移向量,然后由多重网格迭代过程求解结构动力响应问题。在多重网格迭代的前光滑过程中,选择了共轭梯度法提高其收敛率;在粗网格校正过程中,给出了一种近似求解位移向量误差的方程;在后光滑过程中,选择了Jacobi松弛迭代提高解的光滑性。该方法将网格离散过程和数值求解过程结合在一起,建立了一个网格细分后结构动力响应问题的快速重分析方法,与传统有限元方法相比较,具有计算简便、迭代步骤少,运算时间短等特点,可以作为结构动力问题自适应有限元分析的一种十分有效的工具。同时,本文还给出了一种简单实用的时间步长划分的自适应方法。     

关于电磁场的自然单元法

有限元法和无网格法在电磁场数值计算中已经得到了广泛的应用,然而有限元法存在前处理网格剖分问题,无网格法存在计算时间长、边界条件和不连续面难处理等问题。针对以上问题,本文提出了利用自然单元法求解电磁场的方法,该方法根据场域中的离散点的信息构造自然邻点插值函数,最后算出场值。通过算例证明了该方法在电磁场计算中的可行性。     

起伏地表条件下有限差分地震波数值模拟 ——基于广义正交曲线坐标系

为了解决常规有限差分法在处理起伏地表自由边界条件时存在的需进行复杂坐标旋转和插值运算,以及对起伏地表进行阶梯状离散近似所产生的虚假绕射波等问题,把待求解的物理域离散成贴体正交曲线网格,将该网格映射到计算域的矩形规则网格上,在该计算域内求解一阶弹性波速度-应力方程及相应的自由边界条件,实现了广义正交曲线坐标系下的起伏地表地震波数值模拟问题.该算法简化了自由边界条件的实施,避免了因起伏地表阶梯化网格离散近似所产生的虚假波.数值模拟结果表明,该方法是可行的,可以用于起伏地表条件下地震波传播规律的研究.     

二维薛定谔方程的全离散有限元两层网格方法

针对一类二维依赖于时间的线性薛定谔方程,在空间方向采用双线性有限元进行离散,时间方向利用向后欧拉方法得到全离散有限元格式,构造一种全离散有限元两层网格算法,对薛定谔方程耦合的实部和虚部进行解耦。从而将在细网格上进行求解,简化为在粗网格上求解原问题以及在细网格上求解两个泊松方程。数值实验结果表明,两层网格有限元方法比标准有限元方法更高效,且当粗细网格尺寸满足一定条件时,数值解具有相同的最优误差阶。     

母函数及其在离散控制系统中的应用

离散控制系统广泛地应用于生产实践中．本文提出了一种求解离散控制系统数学模型的新方法──母函数法．这种方法既可以解决线性定常离散系统的问题．也可以部分解决非线性离散系统的问题，它可以作为常规使用的迭代法和Ｚ变换法的扩展与补充．     

二维耦合热弹性动力学问题的无网格自然邻接点Petrov-Galerkin法

为了更有效地求解二维耦合热弹性动力学问题,对无网格自然邻接点Petrov-Galerkin法在此类问题中的应用进行了研究,并发展了相应的计算方法。该方法建立试函数时可以只依赖于一组离散的节点,有效地避免了复杂的网格划分和网格畸变的影响。相对于常用的移动最小二乘而言,自然邻接点插值不涉及复杂的矩阵求逆运算,更不需要任何人为参数。由于运动方程和瞬态热传导方程相互影响,这些方程必须联立求解。采用Newmark法求解空间离散后得到的二阶常微分方程组,进而可直接获得温度场和位移场的数值结果。     

基于残差神经网络模型的Fredholm积分方程数值解法

为了求解Fredholm积分方程,特别是高维Fredholm积分方程,提出了一种采用残差神经网络求解Fredholm积分方程的数值方法。首先在求解区域随机产生训练数据集,通过前向传播残差神经网络得到训练集上的预测值;然后代入Fredholm积分方程得到离散格式,并定义损失函数,将解Fredholm积分方程转化为一个最小二乘问题;最后利用残差神经网络进行优化求解。该方法形式简单,对高维Fredholm积分方程求解问题计算量无显著增加。数值实验表明:该方法能有效求解Fredholm积分方程,且能取得很好的收敛精度;所训练的残差神经网络不会出现网络退化现象,表现出稳定性好、泛化能力强等优点。     

常微分方程中的隐式混合单步连续块方法（英文）

推广了相关文献中用一类k-维隐式混合块方法求解微分方程初值,得到离散的数值近似解.对这些离散的数值解做连续化延伸,发现2k＋2阶隐式混合单步连续块方法存在且惟一.同时还讨论了这类连续块方法在常微分方程中的A-稳定性及一些相关性质.     

离散神经网络求解支持向量机中的凸优化问题

针对正定核函数的支持向量机所导出的凸二次优化问题,提出了一个离散型神经网络模型。利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件和投影理论构造投影方程,使得投影方程的解与优化问题的解一一对应;进一步基于投影方程建立离散神经网络;理论结果表明,网络的平衡点与优化问题的最优解相对应,且网络具有全局指数收敛性。相比于连续网络,所提出的网络结构简单,减少了计算的复杂度;所得理论结果保证了网络能够有效求解支持向量机中的优化问题。最后,利用分类问题和标准数据集进行实验,数值结果验证了本文所设计的网络在求解支持向量机优化问题的有效性。     

一种基于网格查询的改进DBSCAN算法

针对DBSCAN算法聚类时时间复杂度较高、当边界点同时属于多个类时其聚类准确率较低的问题,在网格查询思想和OPTICS算法的基础上,提出一种改进的DBSCAN算法(GO-DBSCAN算法)。进行聚类操作前,为降低聚类的时间复杂度,先基于网格查询的思想将数据集划分成不同的网格,在进行项目邻域查询时,只须遍历项目附近网格数据而不必遍历整个数据集; 在进行项目聚类时,主要考虑该项目与其附近核心项目的最小可达距离,因此,将OPTICS算法中的最小可达距离引入到DBSCAN算法中,以提高算法对边界点处理的准确度。仿真实验结果表明,GO-DBSCAN在边界点处理的准确率和运行效率方面较DBSCAN都有所提高。     

电力系统稳定域确定及算法特性研究

针对传统的稳定域确定方法保守性强的缺点,提出基于流形理论计算电力系统的稳定域. 将稳定平衡点稳定边界上的所有I型不稳定平衡点的稳定流形作为稳定边界,主要思路如下：对非线性电力系统进行求解,得到所有的平衡点;通过轨道弧长法,得到各个I型不稳定平衡点的稳定流形;将各个稳定流形的并集作为系统的稳定边界. 以单机无穷大系统作为案例进行仿真验证,分别同蒙特卡洛方法及可达集理论方法确定稳定域进行对比. 研究结果表明,利用流形理论可以用于求解高维数电力系统的稳定域,具有较高的精度.     

Optimal design method for force in vibration control of multi-body system with quick startup and brake

1INTRODUCTION Inpracticalengineering,lotsofmachine equipments,suchasphotoetchingmachine,wirebonderandautodispenser,hastostopattheother positionafterstartupatoneposition,andthen theyperformatask.Theywillstartatanotherpo sitionagainaftercarryingitout.Theyareallkey equipmentofmicro electronicsmanufacture.This kindofpreciseequipmentisverysteadyduringop eration,andtheaccuracyoffixedpositionisvery highwhilestopping.Theaccuracyofphotoetching machinesisscoresofnanons,andtheaccuracyoffuse keymatch…     

智能电网多层次优化方法研究

提出了将分布式能源、可再生能源和能源存储设备连接到微电网的一种多层次优化方法,构建了一个用于降低计算复杂度、优化不同分散的微电网、不同的决策者和多目标结构的多层次结构体系。该体系将多层次结构体系连接到系统控制网络的智能电网,多层次结构体系的上层决策层具有一组固定的参数(参考值)函数,并通过特定的控制策略结构来适应较低的决策水平,根据这一参数,每个较低级别的决策者通过跟踪上层决策者所提供的参考值解决自身的优化问题。软件模拟仿真结果显示,多层次结构体系的运用,不仅在智能电网中优化了运行时间,而且对电网能量进行了优化管理,降低了能源消耗。     

旋转投影法评定孔类零件轴线直线度误差

轴线直线度误差是精密孔类零件的一项重要指标,影响零部件的工作性能、装配精度与使用寿命,为能够精确地计算孔的轴线直线度误差,提出一种旋转投影的误差评定方法. 通过对测量点做齐次坐标变换与旋转投影,使各测量点围绕最小二乘中线旋转到同一平面,将空间问题转化为平面问题；在平面点集中预先选择3个控制点,根据控制点、测量点到控制线距离的关系,不断利用距离比例系数更新控制点,直至3个控制点到控制线的距离的绝对值最大,从而得到轴线直线度误差值,此时3个控制点满足最小区域的“高低高”或“低高低”准则. 本方法无需复杂的非线性优化过程,计算量小,评定结果精度高, 旋转投影保留了测点之间的距离关系,可有效避免直接投影遗漏控制点组合的问题. 计算结果表明:与其他评定方法相比,本方法的评定结果精度更高,耗时在0.1 s以内,能够用于精密制造行业孔类零件的直线度误差评定,具有较高理论与实际应用价值.     

2维水动力模型中入流边界优化处理方法

在极端暴雨事件频率和强度不断加剧的趋势下,防洪安全面临着极其严峻的考验,研究河道洪水演进、漫溢及淹没过程,有效评估洪水灾害风险就显得尤为重要。为精确模拟河道洪水演进过程,本文采用基于非结构网格有限体积法建立的二维水动力模型,构建了一种基于虚拟单元法的入流边界改进方法。该方法采用基于地形网格数据的纵断面提取法以近似确定深泓线的位置,从而计算出河道平均纵比降;在入流边界各网格上以均匀流的方式入流,计算出不同流量下的对应水位;依据各网格上的水深和入流边长计算权重以合理地分配流量,再结合单宽流量边界条件确定边界外侧虚拟单元上的水力要素,最后耦合至模型通量部分进行计算,实现入流模块的优化。将该方法应用于Toce河物理模型试验的模拟,在入流边界附近计算出的水位、流速和流态都更为合理;河道中各测点水位与试验数据吻合度较高,洪水到达测点时间及各点间洪水运动传播时间与测量值较为接近,纳什效率系数在0.82~0.95之间,验证了该方法的可行性和模型的准确性;并且在单机上用时86s完成计算,效率较高,表明模型能高效准确的模拟洪水演进过程。通过对入流模块的改进优化,模型可以更好地应用于洪水演进过程的模拟预警及灾情评估工作,为洪水灾害管理决策提供技术支撑。     

信号类课程教学中连续与离散的类比性

从探索信号类课程中连续和离散两部分内容并行讲授的角度出发,对具有共性和可比性的知识点进行了类比性的解读。涉及时域分析中连续信号和离散序列的内在联系,连续系统和离散系统的卷积分析法,频域分析中基于傅里叶变换与离散时间傅里叶变换的频谱分析法,复频域分析中的基于拉氏变换和z变换的系统函数法,以及从连续性与周期性看傅里叶变换和离散傅里叶变换的本质等方面的内容。简要地给出了课程整合的实践思路。     

改进随机试验法用于电力系统无功优化

随机试验法具有过程简单、限制条件少、方便处理离散问题、全局搜索效果好及依概率收敛等优点,但传统方法存在计算量大、耗时多等缺点,因而不便于处理电力系统无功优化问题。改进随机试验法把每批次的抽样次数和抽样区间适当减小,以达到减少计算量和计算时间的目的,从而实现试验法在电力系统无功优化控制中的应用。通过对IEEE-14节点系统的算例分析,证明了方法的可行性。     

泊松问题的无网格解法

利用线性系统的叠加原理提出了一种基于虚边界配点的无网格解法用于位势问题的数值计算.该算法通过把求解函数分为齐次解和特解2部分,对特解采用局部径向基函数近似,对齐次解采用虚边界配点的方法处理.采用虚边界配点,不需要边界单元积分,避免了普通边界元解法中边界奇异积分的复杂计算,也不需要额外的方程来计算域内物理量.最后通过具体的算例检验了所提算法的有效性和可行性,数值结果和解析解取得了较好的吻合.     

Distributed opportunistic channel access strategy in DF relay networks

Considering the two limitations of scenario assumption and performance optimization in distributed opportunistic channel access under the continuous transmission rate, a distributed opportunistic channel access strategy is proposed in DF relay networks under the discrete transmission rate. The proposed strategy maximizes the system average throughput with the instruction of optimal stopping theory. By optimizing the second-hop transmission time in DF relay networks completely, the total transmission time is reduced, and the system performance is improved. Compared with the current strategy, simulation result demonstrates the validity of the proposed strategy in system average throughput.