一类有理时变线性系统的齐次扩容时变精细算法

就一类特殊的非周期有理时变线性系统，突破这类问题常用的“区间精细算法”，设计出一种“一步计算，终生使用”型齐次扩容时变精细算法（HHPD—P）．这一算法不仅避免了HHPD—F算法中的矩阵求逆，计算量小，还易于推广、实现．两个典型算例表明，该算法的数值结果令人满意．     

基于精细时程积分的结构动力响应降维分析

利用指数矩阵精细算法及状态方程直接积分法,讨论了求解动力响应问题的时程积分方式。通过选择代数精度高的Cotes积分,得出了计算精度非常高的动力响应结果。采用减缩主从自由度的精细时程积分算法对动力方程进行降维积分,通过保留指定的主自由度,删除其余的自由度来减小质量阵、阻尼阵和刚度阵的维数,既降低了指数矩阵的维数又保持了必要的计算精度,使指数矩阵分解所需时间大为降低。数值算例表明所给方法在保障求解精度的前提下具有很高的求解效率。     

结构非线性动力学方程的自适应精细积分算法

将定常结构动力方程的精细时程积分算法推广应用于非线性动力学问题时,对非线性项的线性化处理使该方法的计算精度对时间步长非常敏感.为此本研究中将龙贝格积分法引入该方法,提出了由此而产生的指数矩阵的快速精细算法,从而使时间步长的选择具有了自适应性,且计算精度和效率均得到提高.文中的数值算例给出了该方法的计算精度和效率.     

一类高阶奇异积分方程的快速小波解法

利用一类三角小波作为基函数Galerkin方法,将一类高阶奇异积分方程离散化,得到的刚度矩阵是一个对称循环矩阵,并由此获得了一个基于FFT和IFFT的快速算法。该算法不但不需要计算刚度矩阵的值,而且还避免了求广义逆矩阵所带来的麻烦。数值算例表明:当积分方程的真实解几乎具有奇性时,该数值方法仍然十分有效。     

控制系统动态特性精细积分数字仿真

应用指数矩阵的精细积分方法研究了用状态方程或传递函数阵表达的系统的动态特性数字仿真问题,推导了在典型激励函数如脉冲、阶跃、斜坡信号等作用下控制系统状态变量及输出变量矩阵形式的离散计算公式,给出了仿真算法,从仿真实例看到,当步长Ｔ＝０．５ｓ时,精细积分数字仿真结果与解析解的数值结果相同,当Ｔ＝８ｓ时,两者的结果在小数点后１２位完全相同,表明了控制系统的动态特性精细积分数字仿真方法具有高度准确的特点。     

精细指数积分法在卫星编队飞行动力学中的应用

编队飞行卫星间的距离远小于卫星的轨道半径, 其动力学方程表现为弱非线性。针对弱非线性方程的求解, 提出精细指数积分方法, 用精细积分法求解指数积分方法中的指数矩阵。用精细指数积分法和Runge-Kutta方法, 在不同条件下求解弱非线性方程的算例, 验证了精细指数积分法的有效性。通过Lagrange方程, 建立卫星编队飞行动力学方程的半线性形式, 用精细指数积分方法与Runge-Kutta方法求解方程。数值计算结果表明, 与同阶的Runge-Kutta求解弱非线性微分方程相比, 精细指数积分法具有更高的精度, 为卫星编队飞行动力学仿真提供了一种有效的数值算法。     

周期箭状矩阵的特征值反问题

讨论了由谱数据构造周期箭状矩阵的特征值反问题,以及周期箭状矩阵的相关性质.得出了该问题有解的充要条件以及有唯一解的充要条件,并且根据Boley与Lanczos的算法给出了求解该问题的可行数值算法.     

基于小波的带Hilbert核的奇异积分方程的解法

许多力学和工程问题都可以表示为第一类奇异积分方程.本文给出了带Hilbert核的奇异积分方程的小波Galerkin算法.利用L2([0,1])上的周期小波和Hilbert核的特点降低刚性矩阵的维数;并且通过阈值使得矩阵更加稀疏,以减少计算量和节省存储空间.根据Hilbert核的奇异性,通过Tikhonov正则化方法求解了所得到的刚性方程组,给出了算法的收敛性和数值结果.     

应用插值小波解第二类Fredholm积分方程

引入了一种解第二类Fredholm积分方程的新的数值算法,该数值方法利用插值小波变换将积分方程转化成线性方程组并求解,经过变换后得到的线性方程组的矩阵是一个稀疏的带状矩阵.数值算例表明,与传统算法比较该方法计算量小,并且具有较高的精度.     

线性微分方程周期解研究

本文将线性周期方程的周期解的存在性归结为线性代数方程组的解的存在性，给出系数矩阵为常数矩阵时的线性代数方程组，给出系数矩阵为二阶若当标准形时周期方程有解的具体条件。     

Analysis of the Mode of the Periodically Time-varying Vibration Systems

By Liapunov reducibility theorem, the periodically time-varying vibration system can be transformed to a linear time-invariant system. Based on the dynamic characteristics of the linear time-invariant system, the mode of the periodically time-varying vibration system has been discussed. The paper defines the mode and analyzes its characteristics. It can be found that the mode of the periodically time-varying system is periodically time-varing but has such characteristics as orthogonality. Finally, a method is given to solve the mode. By solving the eigenvalues and the eigenvectors of the state transition matrix in one period, the periodically time-varying mode can be obtained.     

一维扩散方程单内点精细积分法

一维扩散方程初边值问题可以用子城精细积分方法求解．子域积分可以采用不同数量的内点，单内点是最简单的情况．当单内点精细积分中的传递函数，即指数函数用其泰勒展开式的一阶近似来代替时，精细积分可转化为差分方程．文中对精细积分六点及多层格式的截断误差做了研究，提出了精细积分的六点加权格式和改进的多层格式，两种格式有较高精度，并且为无条件稳定．改进的多层格式还可以推广到多内点子域精细积分方法．     

基于等价多入多出结构的多用户检测方法

对于一个异步高斯直接序列码分多址系统的多用户检测问题，现有的解相关线性检测方法存在对高维矩阵求逆，计算量大的问题。该文根据系统基带模型的等价多入多出（ Ｍ Ｉ Ｍ Ｏ）结构，基于 Ｍ Ｉ Ｍ Ｏ 和周期时变滤波器的等价性，设计了周期时变的最小均方误差均衡器，并在此基础上设计了用户增益估计的批处理和自适应方法，克服了常规多用户检测方法对用户增益敏感的缺点。仿真结果表明，该文方法的误码率性能与解相关检测方法的基本相同，而计算量减少了，并且减少了解码延迟。     

用改进的局域非线性迭代方法计算三维井间电磁场

提出了用改进的局域非线性迭代 (MLNI)计算体积分方程的方法 ,并计算了三维井间电磁场。将井间大尺度电导率异常体分为近场区域和远场区域两部分 ,它们的位置和尺寸均随场点位置的变化而改变。对近场区域影响的计算采用局域非线性近似 ;将远场区域的影响作为外部激励源 ,采用迭代方法进行计算。由于不必进行直接的大型矩阵求逆运算 ,因而与体积分方程的直接解法相比 ,所需的机时更少 ,并减少了对内存的要求。数值计算结果显示 ,该方法也适用于高电导率对比地层 ,且计算精度与体积分方程直接解法的精度相当 ,是一种计算井间大尺度异常体散射场的有效方法。     

一种改进的精细-龙格库塔法

 提出了求解非线性动力学方程的一种改进的精细龙格库塔法。首先对于线性问题,利用等步长的Newton-Cotes积分公式计算非齐次方程Duhamel积分形式的特解。由于在此过程中提出了一种简便的算法,与常规的同精度数值积分法相比,能较大程度地降低计算量和存储量。然后将上述方法推广到非线性问题,对于各积分点上未知的状态参量,参照龙格库塔法的几何解释进行一次预估。与已有的精细龙格库塔法相比,在精度和效率上均有较大程度的改善。算例结果充分证明了该方法的有效性。     

线性时滞中立型系统的周期间歇镇定

首先,通过变量替换将原问题转化为一类奇异系统的间歇镇定问题;其次,基于间歇控制系统具有切换系统的动态特性,引入与控制周期、控制宽度相关的时变切换Lyapunov泛函,运用凸组合技术,给出系统稳定性的充分条件;再次,证明该条件可以转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题.通过求解该组线性矩阵不等式,获得间歇控制增益矩阵;最后,通过数值例子验证本文所用方法的有效性.较时不变Lyapunov泛函方法,本文所提出的时变切换Lyapunov泛函方法能有效地利用系统的动态特性,避免结果的局限性.     

一种线性时变系统辨识的递推算法设计及实现

利用方波脉冲变换,针对具有多输入多输出的线性时变系统的辨识问题,推导出一种计算简易可行的辨识算法,该算法具有辨识可延续到任意需要时刻的优点.     

周期变系数常微分方程动力系统稳定性分析的Liapunov指数判据

对于周期变系数常微分方程(组)描述的动力系统,建立了稳定性分析的Liapunov指数的判别准则当其动力系统的全部Liapunov特征指数小于零时,动力系统就是稳定性的;否则,如果动力系统中只要有一个Liapunov特征指数大于零,则动力系统就丧失稳定性．这一判别方法对于高维变系数常微分方程动力系统,相对于稳定性分析的Floquet经典方法而言,具有计算量小和定量搜索方便等优点．     

方阵高次幂的算法

一个n阶方阵的多项式或高次幂是矩阵论中基本运算问题。在给定的矩阵的阶数及其多项式的次数都较高时,计算量很大。因此,就需要运用一些技巧来寻求简捷方法进行计算。     

非线性动力学方程的自适应精细积分

将定常结构动力方程的精细积分算法推广应用于非线性动力学问题的求解．对非线性项的线性化处理使该方法的计算精度对时间步长非常敏感,为此将龙贝格积分法引入该方法,提出了由此而产生的指数矩阵的快速精细算法,从而使时间步长的选择具有了自适应性,计算精度和效率均得到提高。