关于Runge-Kutta法的精度问题

R-K法是常微分方程最常用的数值解法,对于υ段算式最高精度阶P(υ)的确定在计算方法中是个重要问题。特别对stiff问题有效的隐式R-K法,是否P(υ)=2υ?如果是,如何定出其有关的系数?等等问题相当复杂。直到63年Butcher才开始应用图论的思想把它化为许多小命题逐个予以解决,首先得出完善的结果。75年他系统介绍     

A类线性多步方法的B-收敛性

本文讨论了无限维 Hilbert 空间中一族 A 类线性多步方法的 B-收敛性问题,证明了任何传统相容阶为 p(p≥1) 的这类方法必是 p 阶最优 B-收敛的,最后给出几个例子.     

二级对角隐Runge-Kutta方法的B-收敛性

本文讨论了二级对角隐 Runge-Kutta 方法的 B-相容,B-稳定及 B-收敛性,导出了方法的1阶最优 B-收敛性,从而改进和推广了朱方生1988年的结果.本文讨论 B-相容,B-稳定性所用方法不同于 Dekker & Verwer 1984年的方法,所得误差估计较前更为精确,其中 B-稳定性的讨论也推广和修正了 Burrage & Butcher 1979年的结果.     

高精度多导数θ—方法及其非线性稳定性

本文构造了一类求解常微分方程的多导数θ－方法并讨论了它的非线性稳定性。这类方法不仅具有较高的精度而且既适用于某些非线性stiff问题又可用于求解线性stiff方程组。     

一类求解stiff 常微分方程组非线性显式及隐式单步法

本文构造了一类适于求解stiff 和振荡问题具A-稳定的非线性显式单步法及L-稳定的隐式单步法.这些方法与一些文献的同阶方法相比,具有相同的数值稳定性和较少的计算量.本文构造的L-稳定的数值积分公式对于特征值接近或位于虚轴的stiff 问题也是有效的.文末的数值例子表明,本文所构造的方法对某些类型的stiff 问题是有效的.     

一类stiff稳定的非线性多步法

本文导出了一类非线性多步法,它们是R 步R+2阶stiff 稳定的,而且比同步的赵双锁方法高一阶.同时,指出了[2]中的公式A_4、N_4几乎不是(零)稳定的.最后,给出数值试验结果.     

线性多步方法的最优选取(Ⅰ)

线性多步方法是常微数值解中的一类最常用的有效方法。众所周知,对于强稳定方法而言,k步隐式方法可以达到k+1阶,显式方法可以达到k阶。这类高阶方法,当k≥2时,虽然对强stiff问题是不适宜的,但对一般stiff性不太严重的问题还是具有实用价值的。本文对显式k步k阶和隐式k步k+1阶线性多步方法的最优选择问题作了进一步探讨。本文解决了在给定误差常数找绝对稳定区间尽可能大的多步方法和在给定绝对稳定区间找误差常数尽可能小的多步方法的问题。在解决实际问题时它可以帮助我们找到最适合于该具体问题的线性多步方法,从而使计算效率大大提高。本文给出了k=2,3的情形,对于更高阶的方法,今后将陆续予以发表。     

高阶A-稳定和L-稳定的自开始单块混合法及其实现

对任何正整数r≥1,建立了收敛阶为(2r+1,2r+2,4r)的A-稳定自开始r-点单块混合法,也建立了收敛阶为(2r,2r+1,4r-1)的L-稳定自开始r-点单块混合法.这两个方法所导出的非线性方程组的维数是与之等价的2r-点单块法和2r-级(或2r+1级)R-K法的一半.还给出了它们的一种实现方案.     

磁流耦合问题中边界层解法的探索

由磁场和受重力影响的流场扰动耦合而成的磁流体动力学方程(MHD)是一个非常复杂的非线性系统.而由MHD得到边界层里的二阶微分方程是一个复数形式线性方程. 求解过程中要求边界层内部解与外部解相匹配. 中心差分结合二阶R-K格式和中心差分结合四阶R-K格式两种方法提高了分析的速度, 保证算法的精度.结果表明了算法的有效性和合理性. 同时着重分析了重力参数G和匹配值KI对特征函数h的影响.     

隐式R-K方法中非线性代数方程解的存在唯一性

本文在更为广泛的初值问题类上,讨论了隐式R-K方法中代数方程解的存在唯一性问题,并给出了一个充分条件.从而改进和推广了前人的工作.     

干部考核的Fuzzy数学模型

本文首先给出干部考核评价系统,然后在此基础上建立了Fuzzy数学模型,并利用广义Fuzzy运算引入二级综合评判,借助模糊数学的处理方法得出一些定量分析结果。     

解非线性方程的多点曲线法

通过分析常用的求解非线性问题的数值方法,提出一类具强烈几何背景的多点曲线法.多点曲线法不仅具有超二次收敛的特性,而且避免了高阶导数,其收敛域比高阶非Newton法的收敛域有明显改善.数值算例结果表明多点曲线法在奇异非线性方程和非线性方程组求解等问题中非常实用.     

非线性控制系统的几乎干扰解耦

本文先从干扰解耦入手建立一种较易分析的模型,然后利用非线性控制系统设计的奇异摄动方法,给出可以几乎干扰解耦的判据.     

超高压气井井口节流工艺选择与优化

超高压气井的节流系统对气井的生命周期起到至关重要的作用,而合理的节流工艺,不但可以延长气井开采寿命,还可降低成本。对国内超高压气井使用的节流工艺进行了介绍,并基于计算流体力学对川西北气矿产气井不同节流工艺内流场进行仿真,运用流场分析软件对单级节流和两级节流工艺系统内部的压力、流速等问题进行了分析,确定了不同节流工艺系统合理CV值及开度,得到了不同节流工艺系统的最高流速,提出了现场不同节流工艺下的节流参数选择及使用建议。研究表明,3种节流工艺均可满足节流要求和现场生产情况,其中,单级节流工艺简单,但流速均在850 m/s以上,阀门冲蚀严重;一级固定二级可调节流的最大流速在550~600 m/s,低于单级节流,但最大产量受限;两级可调节流的最大流速与一级固定二级可调节流相仿,可实现按需调产,但成本相对较高。     

预应力钢筋混凝土叠合框架的非线性分析

应用平面非线性有限元对叠合框架进行了全过程分析，考虑了二阶段成型二次受力的特性和混凝土受拉应力-应变曲线的下降段，使用了Liu等人模式的混凝土破坏准则，编制了Fortran程序，并通过框架实验验证了计算方法和程序计算的可靠性．     

非线性系统故障诊断与容错控制技术综述

介绍了一般非线性系统的模型,分析了非线性系统故障诊断与容错控制的特点,在此基础上综述了国内外在非线性系统故障诊断和容错控制技术上的研究进展和主要方法：包括基于滑模观测器的诊断方法、基于未知输入观测器的诊断方法、基于非线性观测器的容错控制、基于H∞的鲁棒容错控制方法等。总结了该领域待解决的几个重点和难点问题,并对该研究领域的发展趋势进行了展望。     

中立型时滞微分系统(A,B,D)-方法GZ-稳定性分析

将求解刚性常微分方程(ODEs)的(A，B，D)—方法推广到中立型时滞微分系统(NDDEs)．讨论变时滞情况下匹配一定插值方法非线性系统的GZ—4稳定性。     

指数时程差分Runge-Kutta法在非线性高振荡及迟滞系统中的应用

为满足非线性高振荡及迟滞动力系统的高精度数值计算,提出了指数时程差分RungeKutta法;将传统的差分改为积分,构造出了二阶和三阶指数时程差分RungeKutta算法;将指数时程差分法应用于二阶高振荡动力系统、参数激励与强迫激励联合作用下的非线性振动系统以及迟滞非线性系统中,并与传统的RungeKutta法进行了比较;讨论了计算精度和效率.数值计算结果表明,对于非线性动力学系统,二阶指数时程差分RungeKutta法在计算效率和精度上要优于四阶传统RungeKutta法;该方法适合用于非线性动力学系统分析和数值计算的方法,获得的数值解能够揭示系统的本质特性.     

一类非线性时滞系统的自适应镇定

考虑了一类非线性时滞系统的自适应镇定问题.在一般条件下,利用Lyapunov函数和Backstepping方法设计了一个自适应状态反馈控制器,使得闭环系统全局渐近稳定,并且给出了仿真算例.     

OFDM电力线通信系统的自动增益控制方法

电力线信道具有噪声强、衰减大的特点,信号通过信道后变化剧烈,OFDM电力线通信系统需要有效的增益控制策略。本文设计了一种两级调整结构的自动增益控制（AGC, auto gain control）方法,通过采用两级环路滤波能够有效应对信号突变,保证AGC的收敛速度和稳定性。同时加入能量检测单元,有效降低系统待机功耗。仿真结果表明,两级调整结构的AGC具有更好的收敛特性,能够满足电力线通信的要求。