基于改进粒子群优化的弹道并行求解算法

弹道解算精度与解算时间直接影响了火控系统的整体性能,然而精度与时间往往是相互矛盾的两个因素,在不损失精度的情况下提高解算速度具有重要意义. 基于改进粒子群优化的弹道并行求解算法,采用并行求解算法充分发挥多核计算机的性能,从而在不损失精度的前提下有效地提高了弹道解算的效率. 该方法首先通过引入粒子群优化算法将弹道解算转化为一个寻优过程,利用周氏迭代修正公式计算得到的修正角度引导粒子群更新加快算法的收敛速度;然后通过将粒子分配到并行域的线程中将弹道解算方法并行化. 数值实验表明本方法可以有效提高弹道解算的收敛速度,将计算时间平均缩短为原有时间的1/5.      

BPT算法对SIRT算法的一种加权研究

对声波层析成像中的SIRT算法提出了一种加权算法。该改进算法先通过BPT算法得到慢度分布,以之作为SIRT算法的初始值,以空间各点的慢度值与平均慢度值之差作为权系数对SIRT算法中射线矩阵进行加权。算例表明,该改进算法保持了SIRT算法收敛特点的同时,能够加快SIRT算法的收敛速度,提高计算效率,尤其能提高计算精度,是一种可行的加权方法。     

网络系统可靠度和单元概率重要度的随机模拟分析

网络系统可靠度研究方法主要有概率解析法和随机模拟法.随机模拟法通常被认为收敛速度慢且无法计算系统的单元概率重要度,从而不被主流研究者重视.深入探讨了随机模拟法的特点,理清了一些关于该方法的常见误解,并给出了采用随机模拟法计算网络系统单元概论重要度的有效算法.最后给出算例,证明了随机模拟法的有效性以及在大规模复杂网络上的优越性.     

基于自适应免疫算法的电力系统无功优化

针对电力系统无功优化问题，提出了根据各个抗体之间的距离测度自动调节参数的自适应免疫算法（adapted immune algorithm，AIA）．该算法在群体多样度的基础上，调节选择率α、克隆半径r和突变半径R，在快速收敛和保持群体多样性以避免陷入局部最优解之间进行优化．算例表明：自适应免疫算法使计算速度和收敛性均达到最优；对于IEEE14节点系统，与遗传和免疫算法相比，该算法的收敛效果提高8％，计算时间缩短55S；与改进的免疫算法相比，其收敛效果提高2％，计算时间缩短0．5S；对于IEEE118系统，与遗传和免疫算法相比，该算法的收敛效果提高5％，时间减少分别为493S和336S；与改进的免疫算法相比，其收敛效果提高3％，计算时间缩短26S．     

解非线性常微分方程边值问题差分方程的数值延拓法

非线性常微分方程的差分方程是一个非线性方程组.根据解非线性方程组的全局收敛方法,采用数值延拓法研究常微分方程边值问题数值解的计算方法,并给出了该算法为全局收敛的充分条件.通过计算具体算例的数值解,表明该计算方法是可行的.     

基于最小自由能法的理想气相反应平衡新算法

针对目前采用最小自由能法计算理想气相反应平衡问题存在的不足,提出了梯度投影拉格朗日算法。算法中,采用了弱收敛准则作为梯度投影法的收敛标准,并从数学上证明了梯度投影法采用弱收敛条件的合理性和算法的收敛性,基于此,将梯度投影法的计算结果作为牛顿法计算拉格朗日乘数法的计算初值,同时对牛顿法的迭代步长进行了改进,从而解决了牛顿法计算初值选取困难的问题,提高了算法的稳健性和计算速度。算例计算结果表明,该算法的收敛速度快且计算精度高。     

电力系统充裕度分析中的快速组合事件概率算法

提出了一种可应用于电力系统充裕度分析的快速组合事件概率求取方法.该方法根据二值决策图的基本原理,采用二叉树作为基本数据结构,在电力系统充裕度计算所有可行状态已知的情况下,只需一次回代即可求出相应的系统充裕度指标,具有原理清晰、算法简单、易于实现的特点.理论分析和实际算例表明,其时间和空间复杂度都是问题规模的线性函数,有着比经典inclusion-exclusion法则更好的计算效率,IEEE RTS-24节点系统算例的计算表明了该算法在实际应用中的正确性和有效性.     

BP遗传算法在结构形状优化设计中的应用

利用遗传算法(GA)对桁架结构分别进行杆件截面和节点坐标的优化设计,利用BP网络的高度非线性映射能力来得到遗传算法的适应度函数值,替代优化中重复采用有限元分析的方法,降低计算花费时间,提高了算法收敛速度.通过25杆输电塔架算例的优化设计,验证了此方法的实际应用是可行的.     

组合的LU分解迎风方法的多重网格收敛

为提高计算收敛速度,以新的高收敛率的LU型隐式格式和高精度、高分辨率的MUSCL TVD迎风格式为基础,对可压缩无粘和粘性流动问题计算的多重网格方法进行了探讨。采用二维凸包通道和VKI LS 59跨音速透平叶栅为算例,通过与单网格上的计算迭代性能做对比,证明这种算法在原有基础上更大幅度地提高了计算收敛速度,节省了CPU时间,而且方法本身也简单易行。     

非结构网格上浅水方程的LU-SGS隐式算法

针对浅水数值模拟的特点,建立了可以在非结构网格上求解浅水方程的LU-SGS隐式算法.对复杂地形的底坡项进行了修正,并利用淹没节点法处理移动边界问题.利用算例对此隐式算法进行了模拟验证,并与Roe显式算法进行了比较.结果表明,隐式算法可以有效地缩短计算时间,具有良好的计算和收敛效果.长江口实际潮流模拟结果也证明了此隐式算法处理实际浅水问题的能力.     

高效实现针对光子丢失问题的容错量子计算

基于两个基本操作——控制路径操作和纠缠子,首先给出非破坏性多光子奇偶校验的实现.随后,将这些操作用于光学量子计算中光子丢失问题的处理.可以实现奇偶量子态的制备,以及单体操作与两体控制非操作,由此可以实现普适容错量子计算.不管是态制备还是门操作都是确定性的,同时方案的实现复杂度也要远低于此前的方案,对于辅助单光子资源的需求也降到很低的程度.并且实现过程中除奇偶校验外,不需要进行任何单光子探测,因此不会造成任何单光子的损失,最大限度地利用了光子资源.比之此前的线性光学方案,我们方案的确定性、高效性、简单性以及资源的高利用率等特点,使得方案更具可行性和更加适用于大规模量子计算.     

目标后向散射RCS基于MBPE均匀采样的快速计算

根据目标后向散射RCS的计算特点,提出空、频两域的MBPE均匀采样方案.在空间域,提出基于球面波角谱空间展开的宽角度采样方案;在频率域,考虑到在相同角度下观测到的目标会在不同频段下表现出相似的结构特征,提出先在低频段上训练不同入射角下的采样经验,然后再在高频段上进行MBPE插值计算.数值结果表明,在空间域,MBPE的采样点数一般仅为快速多极子采样点数的1/2,并随插值角度范围的缩小而减少;在频率域,MBPE采样点数与频率最大值无关,仅随扫频范围的增大而缓慢增加.      

电力市场中发电成本对上网电价的影响

基于浙江电力市场,利用系统剩余容量百分比与平均上网电价的关系曲线并结合资本回报率计算总平均上网电价,提出发电成本与平均上网电价的关系模型.通过实际算例得出,当发电成本以一定比例上升,电价上限不同的变化决定了上网电价的变化以及发电企业承担发电成本上升的百分比.当电价上限的上升比例与发电成本的上升比例相同时,上网电价也以相同比例上升,发电企业无须承担发电成本的上升;当电价上限不变或上升比例低于发电成本上升比例时,发电企业就要以一定的百分比承担发电成本的上升,电价上限上升的比例越高,其所承担的发电成本上升的百分比就越低.     

正N边形同轴传输线特性阻抗的近似计算

综合分析同轴线电容近似计算方法，推导出正边形同轴传输线特性阻抗的近似计算公式，实例计算了正三边形、正四边形、正五边形、正六边形、正七边形、正八边形同轴传输线的特性阻抗，通过理论分析和数值比较验证近似计算公式的计算精度。计算结果表明：当R1／R2〈〈1，近似计算公式精度不高，当R1／R2≥0．8时，公式具有较高的计算精度，可用于电磁工程问题的设计与计算。     

抛物型方程的O(h4)精度新交替分段显隐格式

给出了对流扩散方程的一种高精度新的交替分段显隐格式。它可以用于并行计算,且无条件稳定,空间的精确度可以达到O(h4)阶,最后的数值实验也证实了这一点。     

波纹管的扭转屈曲

通过实验与有限元计算结合的方法研究波纹管在扭转载荷下的后屈曲问题.基于薄壳大挠度屈曲理论,采用弧长法,分析了波纹管在扭转载荷下的柱屈曲现象.并根据Koiter理论,分析了初始缺陷对波纹管后屈曲的影响.研究表明,波纹管在很小的扭转角度下就会屈曲,但这种屈曲对初始缺陷不太敏感,并随缺陷的增加而使得载荷位移曲线更平缓.实验与有限元计算所得的屈曲模式也极为相似.     

基于渐变网格剖分方法的再生混凝土细观数值试验

细观上,把混凝土看成是由骨料、砂浆以及它们之间的界面等组成的多相复合材料,对于光滑的球形骨料,预先进行镶边处理,并在此基础上首先对封闭域形成表面单元,然后采用拓扑映射的渐变网格剖分方法往里拓扑成四面体单元网格,按同样方法依次生成界面单元网格和砂浆单元网格,删除表面单元和多余节点后形成混凝土试件的三维细观有限元网格模型。采用该细观有限元模型进行再生混凝土的单轴压缩数值破坏试验,结果表明,该网格模型在单机环境下很快的就能完成数值试验,与以往的自由网格剖分法和映射网格剖分法生成的细观有限元模型相比不仅在计算规模上大大缩小了,而且模拟的破坏形态与实际非常吻合,精度也很高。     

基于FDM-TDM的V/UHF地空战术数据链研究

目前的V／UHF地空战术数据链主要以固定时隙分配模式工作，存在着用户容量与信息刷新速率之间的矛盾。针对这一问题，结合新一代地空战术数据链的需求，通过分析空中态势信息和指挥引导信息的传输和要求，提出了一种基于FDM-TDM的V／UHF地空战术数据链传输方案，该方案在保证较高信息刷新速率情况下，可使指挥引导飞机容量增加5倍以上。     

非连续变形分析方法中一些控制参数的设置

非连续变形分析(DDA)方法是近年来发展起来的一种分析不连续介质力学的岩土工程数值模拟方法,该方法涉及到一些人为设定的控制参数,而这些参数会对计算结果产生一定的影响.通过实例分析,作者较深入地探讨了步位移、弹簧刚度及时间步的选取,认为对计算结果影响最大的是步位移,并进一步认为当步位移取值范围为0.1～0.002,弹簧刚度取值范围为20 E～100 E,时间步取值为0.01时不仅迭代速度快,而且对计算结果的影响可以忽略,这在DDA的理论研究及实际应用中均具有重要意义.     

改进的粒子群算法在太阳能光伏发电资料同化中的应用研究

资料同化是目前太阳能光伏发电预测研究的一个关键和难点.近年来,遗传算法和粒子群算法等智能优化算法被引入到四维变分同化中.针对基于分子运动论的粒子群算法(MPSO)在处理大量数据时速度慢的不足,该文提出了并行分子运动论粒子群算法(PMPSO),并行计算的基本思想是将粒子群分成N个子集,每个子集交给一个线程控制,同时进行粒...