时空分数阶对流-弥散方程组的有限元方法

时间空间分数阶对流-弥散方程组一般没有解析解,有限元方法是进行数值模拟的有效途径.先对微分方程组进行时间半离散,然后推导出固定时间层的变分公式和有限元方程组,同时给出求解有限元解的一种线性迭代算法.数值实例表明,三次有限元迭代算法的时空收敛阶分别为 2－α_i和4.     

基于Simulink电路模拟仿真求解Bagley-Torvik方程

针对定常系数的分数阶Bagley-Torvik方程,提出一种新颖的求解方法——电路模拟仿真法.该方法的核心思想是利用分抗逼近电路构造微积算子s~μ(-1μ0)去代替分数导数算子_0D■(-1μ0).将分抗逼近电路阻抗函数转换为Simulink中的传输函数模块,然后运用传输函数模块搭建仿真框图求解分数阶微分方程.将电路模拟仿真法与传统的数值逼近求解法进行对比,对比结果表明,电路模拟仿真法求解结果稳定可靠;并且可根据仿真框图搭建实际电路对分数阶微分方程进行实时求解.     

解非线性方程的一类多参数迭代格式

基于Chebyshev-Halley 迭代公式,文章引入一个参数,给出了一类求解非线性方程的多参数迭代方法,该方法至少3阶收敛且在一定条件下4阶收敛,并且只需计算1阶导数,具有收敛速度快、计算效率高的特点,同时数值例子也证明了该迭代方法的优越性.     

分形塔分抗逼近电路——标度拓展与优化设计原理

分析B型分形塔分抗逼近电路的特征,该电路只具有负半阶运算性能.结合标度拓展理论,获得具有任意实数阶微积算子的分抗逼近电路——标度分形塔分抗逼近电路,并用非正则双重标度方程进行描述.分析该分抗逼近电路的运算性能和逼近性能.运用典型的数值求解算法分析频域特征及运算特征,对比不同初始阻抗值对零极点分布及频域曲线的影响.结合运算特征曲线与标度特征参量的不同取值情形,理论分析标度分形塔分抗逼近电路的优化原理并给出具体优化方法.对比分析标度分形塔分抗优化前后的逼近性能,定量分析运算振荡现象.介绍标度分形塔分抗的实际电路设计方案并给出实例,使用电阻电容与有源器件将该分抗的运算阶由-1μ0推广为0|μ|2.标度分形塔分抗逼近电路及其优化电路为分抗的构造与应用提供新思路.     

一个不用计算导数具有4阶收敛性的迭代公式

提出了一种新的求解非线性方程的迭代方法,给出的迭代公式既能回避Newton迭代、多点Newton Raphson迭代公式中的导数计算,又能保持与多点Newton Raphson迭代同样的4阶收敛性,且不增加计算量.     

重尾数据的Coxian分布近似表示

研究了重尾数据的Coxian表示问题，建立了求解Coxian分布的相关参数的非线性规划数学模型．利用遗传算法求解该模型，并给出了相应的迭代算法．引入距离测度公式比较了不同阶次的Coxian分布的误差，找到了最优阶次的Coxian拟合．借助于Matlab软件模拟了一个数值，结果是令人满意的．     

f（x）零点的一种迭代解法

本文推导一种同时求解f（x）零点的迭代解法,并分析了方法收敛性及收敛阶,最后给出若干算例.     

求解非线性方程的一个新的高精度迭代解法

给出了一种新的求解非线性方程的迭代方法,该算法至少是5阶收敛且不用计算导数,具有收敛速度快,计算精度高的特点.同时,给出了数值例子,表明与理论分析是相吻合的.     

求解一类分数阶微分方程终值问题的混合配置法

考虑一类分数阶微分方程终值问题的混合配置法. 先基于打靶法, 把分数阶微分方程终值问题转化为初值问题; 再应用分数阶微分方程初值问题的理论结果, 给出求解终值问题的混合配置算法; 最后通过数值模拟验证该方法求解分数阶微分方程终值问题的有效性.     

Oldham RC链分抗逼近电路零极点精确求解

根据Oldham RC链分抗逼近电路的电路特征与数学特征,采用理论推导和MATLAB编程两种方法实现四类Oldham RC链分抗逼近电路的零极点的求解．针对Oldham RC链的规则级联结构特点,由简化电路求出传输矩阵、迭代矩阵,并求出阻抗函数的一般数学表达式．使用特征值分解法和Hamilton—Cayley展开法求出迭代矩阵幂而获得各类Oldham RC链分抗的简洁数学表达式,并给出特殊初始阻抗情形下各类Oldham RC链分抗的零极点的解析解．利用MATLAB中的“solve”和“roots”函数编程实现任意简单初始阻抗下零极点的数值求解．验根结果表明,实现了电路零极点的精确求解．     

分抗在正弦电压源中的功率与电学性质研究

为得到分抗、分抗逼近电路在正弦电压源中的功率,从功率角度探究分抗的电学性质。给出了分抗在正弦电压源激励下的功率因数、有功功率等数学表达式;并与电阻、电容和电感比较,得到统一表达式。设计半阶感性与半阶容性Oldham分形链分抗逼近电路,计算并电路仿真验证阶频特征与F特征以及在正弦电压源激励下的有功功率。结果表明:容性分抗的功率因数、有功功率介于电阻与电容之间,感性分抗的功率因数、有功功率介于电阻与电感之间;电阻、电容、电感可看做分抗阶数延伸到整数阶的特殊情况。     

二项展开法实现分数阶模拟分抗电路

提出一种通过二项展开式设计任意阶模拟分抗电路的新方法.首先讨论了二项式的收敛条件,并结合收敛域的计算公式,明确指出使用二项展开法所得到的分抗电路的逼近带范围.然后利用电路元件进行电路综合,从而实现能够完成分数阶运算的模拟电路.最后对该电路进行仿真,证明了二项展开法在实际应用中的有效性,对于模拟分抗电路的设计和分数演算的理论研究具有十分重要的意义.     

分抗的F特征逼近性能分析原理与应用

F特征函数是描述分抗逼近电路集总特征值的新概念.为全面定量分析与表征分抗逼近电路的F特征逼近性能,在F特征函数基础上,提出F特征逼近性能分析的相对误差、精度、带宽、带宽指数、K线斜率图、F指标和逼近效益等一系列概念及相应的数学函数.并将其应用到Oldham分形链分抗逼近电路的F特征逼近性能分析,以证明其有效性.     

分形分抗逼近电路的简略分析法：理论基础与应用

根据分形分抗逼近电路的电路结构特征，利用一种新方法——简略分析法，对分形分抗逼近电路的运算特征和性能进行定性研究．针对未经拓展前的Oldham分形链分抗逼近电路，建立简略分析法的理论基础，确定该理论研究的组成内容，并验证该种方法内容构成的可靠性．在此基础上，利用简略分析法实现标度拓展后的分形分抗逼近电路在运算特征与性能方面的应用研究．利用典型的数值求解方法进行仿真来验证应用结果．总结性提出简略分析法使用过程中应当遵循的法则，为分形分抗逼近电路运算性能和特征的研究提供理论指导．     

关于多项式方程重根一种求法的探讨

牛顿法是求解非线性方程根的常用方法，为了更快地求出多项式方程的重根，本文将牛顿法与秦九韶算法相结合，设计了有效的算法，并编程实现求解问题．     

一种改进的Newton迭代法

本文以Ｎｅｗｔｏｎ迭代法为基础，提出方程求根的一种改进Ｎｅｗｔｏｎ迭代法，这种选代法具有不低于３阶的收敛速率．文中给出了收敛性证明及数值实例．     

改进的SR1拟牛顿法的2n步q二次收敛性

为了从理论上证明基于新拟牛顿方程的改进拟牛顿方法比传统的拟牛顿方法有更好的收敛效果，对改进的ＳＲ１拟牛顿方法进行了深入的研究，在变尺度矩阵序列正定有界的条件下，证明了算法在每ｎ＋ｐ（ｐ≥１）步迭代中至少有ｐ步是好的（ｑ超线性步），进而证明了算法的２ｎ步ｑ二次收敛性。     

李-凯斯勒方程的牛顿-二分求解法

李-凯斯勒方程能够准确描述烃类多组分混合流体的P-V-T性质,在稠油化学复合冷采过程中,李-凯斯勒方程常常被用于计算稠油的物性。通过对牛顿法和二分法进行优势互补,本文提出了基于最小自由能原理的李-凯斯勒方程牛顿-二分混合求解算法。该算法先是参照二分法的思路迅速从李-凯斯勒方程的定义域内搜寻出目标区间,随后利用牛顿迭代公式求解出区间内的实根及对应的吉布斯自由能,最后迭代这一过程直至自由能不再下降。牛顿-二分混合算法的优点包括：①对初值不敏感,无需配合复杂的初值生成规则使用；②收敛速度快,相较于二分法而言可以加速1-2倍；③适用范围广,可同时适用于气相与液相流体。相较于牛顿法和二分法而言,牛顿-二分混合算法更适合嵌入各类模拟软件中进行混合流体的P-V-T性质计算。     

牛顿迭代计算在冷轧过程控制中的应用

采用牛顿迭代法,对冷轧过程控制带钢变形抗力后计算值进行非线性求解.从计算速度、计算稳定性和计算精度分析了该算法的特点,实际应用证明了牛顿法非常适合冷轧在线过程控制的非线性求解要求.     

一种适合于求实系数多项式近似复根的迭代法

提出了一种适合于求实系数多项式近似复根的迭代法,并进行了收敛性分析,给出了若干数值实例.该方法与切线牛顿法共同构架了复数域上求非线性代数方程近似解的基本方法.在切线牛顿法失效时它可替代使用.其收敛的阶为3,高于切线牛顿法的收敛阶2.特别地,与已有的抛物迭代法相比较,该方法是单步而非多步.