实时RK算法的稳定性分析

首先针对一般RK算法与实时RK算法的稳定域进行比较,提出了求解绝对稳定域的方法,分析了绝对稳定域面积与绝对稳定区间大小的区别,采用寻优方法推导出实时三级二阶、四级三阶、五级四阶、六级五阶实时RK算法的最大稳定域,并画出不同阶实时RK算法可能达到的最大稳定域与稳定区间的图形。最后通过对实时RK算法的绝对稳定域面积与稳定区间的比较和仿真实例分析,得出了采用绝对稳定域面积能更好地表征实时RK算法稳定性的结论。而且基于最大稳定域面积的实时RK算法将在实时仿真中得到了广泛的应用。     

实时RK公式稳定域的研究

实时仿真通常要求计算机在一个动态循环中与外部硬件相互作用。外部数据必须从输入信号中采集,并融入到数值积分算法中以计算出状态变量。同样,从积分过程中求得的数据也必须及时被输出。因此,一般希望能选择较大的积分步长,以保证能有足够的计算时间。通过引入稳定域计算比的定义和对一～六阶RTRK公式稳定域的分析,得出了具有最大稳定域的RTRK4公式的实时性最好的结论。为了解决实时仿真中系统特征值集中在实轴附近或虚轴附近的情况,提出了两个特殊形式的RTRK4公式。它们分别具有最大实稳定域和最大虚稳定域。仿真结果表明,它们是有效可行的。     

间断动力学系统实时仿真的分段组合算法

对于含有间断动力学系统的实时仿真问题，由于间断点的不确定性和实时仿真的快速性，无法直接采用定步长和变步长RK方法以及一般非实时间断仿真算法进行处理。针对间断点采用四阶实时连续RK公式进行预估和对间断区间进行平均分段处理的思想，构造并且研究了实时间断处理的分段组合算法．在舍间断点的分段区间上采用新的加权值法，其余分段区间应用不同阶次的实时RK公式，可以有效地提高实时仿真的精度。数值实验的结果表明该算法是有效可行的。     

集装箱装卸仿真系统的运动模型和原型机

本文首先介绍了集装箱装卸仿真系统研制的现实意义和技术背景，详细分析了利用拉格朗日方程建立系统运动模型，及采用四阶龙格库拉法对模型进行求解的方法，该模型现已成功地应用在集装箱装卸仿真原型系统中。文中同时介绍了采用OpenGVS开发原型机所涉及到的一些关键技术。     

一类刚性动力学系统实时数值 仿真的组合方法*

本文提出一类分解的刚性动力学系统数值仿真的实时RK-Rosenbrock(RTCRKR)组合方法，分别运用Rosenbrock方法和显式RK方法求解刚性和非刚性子系统。文章讨论了这类组合方法的构造、收敛性和数值稳定性。数值仿真试验表明这类方法是有效的。     

用于实时仿真的高阶Runge—Kutta方法

本文简要分析低阶实时仿真算法，构造实时的高阶（ｓ＝６，ｐ＝５）实时Ｒｕｎｇｅ—Ｋｕｔｔａ方法，分析了该方法的收敛阶条件和稳定性，并具体给出了三组实时仿真算法公式，数值试验结果表明，构造的实时高阶Ｒｕｎｇｅ—Ｋｕｔｔａ方法是可行的、有效的。     

波束域Root-MUSIC算法的进一步降阶处理

研究了波束域降阶Root-MUSIC算法，在子阵分解降阶的基础上，进一步将多项式的求根阶次降到与源数目相同，提出了求解降阶多项式的方法。该方法最大程度地减少了求根多项式的阶次和求解多项式的次数，并保持了Root—MUSIC算法的优良性能。显著降低运算量是其最大优点，仿真结果验证了降阶算法的有效性，并比较了不同阶次波束域Root—MUSIC算法的估计性能。     

隐式两步混合法

本文构造了三类两步混合方法，其中一类为Ａ稳定的四阶隐式方法，一类为接近Ａ稳定的五阶隐式方法，最后一类为四阶预估－校正混合方法，其稳定区域在负实轴上超过了四级四阶Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔａ方法的稳定区域，而每积分一步其右函数计算只需三次。对于这三类方法文中均作了精度阶、稳定性、收敛性等的分析，并讨论了四阶预估－校正混合方法的并行实现。     

电液换向阀的状态变量模型与仿真研究

基于现代控制理论的状态空间法。建立了螺纹插装式二位二通电液换向阀开闭过程的动态特性数学模型。选用四阶龙格库塔算法，采用C＋＋编程，对电液换向阀开关过程动态特性进行仿真，研究了阀的结构参教和系统的性能参数变化对阀的开启和关闭动态过程性能的影响，分析确定了阀的结构参数，为同类阀的动态特性研究提供了一种有效手段，对提高阀的动态特性具有非常重要的意义。     

一种求支持向量机光滑函数的新方法

光滑函数在支持向量机中起着重要作用.用插值函数的方法曾导出了一个求光滑函数的递推公式,然而,用该递推公式求光滑函数还很繁琐.针对该问题,用积分的方法得到了求多项式光滑函数的一个新递推公式.算例表明,用新递推公式求光滑函数比原递推公式简单得多,为研究支持向量机的光滑函数提供了一种新方法.     

A Class of Real-Time Parallel Combined Methods ofDigital Simulation for Large Systems

1.INTRODUCTIONInreal-timesimu1ation,apartofasystemisreplacedbymathematicalmodel,whichmustbesolvednumericallyatexactlythesamespeedasthepartreplacedtorealistiCallysimulatethereplacedpaJrt.SupposethatthesystemconsistsofprocessAandprocessB,andtheprocessAofthesystemissimulatedbyadigitalcomputer.Simi1arly,wecanconsiderasystemforincludingseveralprocesses.ThepartAofthesystemtobesimulatedisassumedtobemodeledbyasystemofastiffordinarydtherentialequations,andthisequationsystemisintegratednumericall…     

一类刚性动力学系统实时数值仿真的组合方法

本文提出一类分解的刚性动力学系统数值仿真的实时ＲＫＲｏｓｅｎｂｒｏｃｋ（ＲＴＣＲＫＲ）组合方法,分别运用Ｒｏｓｅｎｂｒｏｃｋ方法和显式ＲＫ方法求解刚性和非刚性子系统。文章讨论了这类组合方法的构造、收敛性和数值稳定性。数值仿真试验表明这类方法是有效的。     

Error Analysis in Frequency Domain for Linear Multipass Algorithms

1. INTRoDUCTIONConsider the dyntalc systemdridt = Ax Bu (1)y = Cx Du (2)whre u is the inPut VaIable; y is the output wriab1e, and x = (x', x2,...,x")" is the state vahale. A, B, Cand D are n x n, n x r, l x n, l x r constant matrices, respectively The transfer function H(s) of equabo (1)and (2) is given bywhere H(s) and oi(i = 0, 1,..., n) are l x r matrices; pi, i = 0, 1,... 1 n are real nUIners. lt can be seen thathe sca1ar relation between every pair of input comPoneni ui and …     

基于分层遗传算法的模糊控制器在线优化设计

针对模糊控制器的优化问题,提出了一种基于改进的分层遗传算法在线优化设计方法。该算法在分层遗传算法的基础上修改了信息交换方式,采用自适应交叉算子和变异算子,并改进了变异算子的变异方式,使其能在现有最优解基础上进行更精确的局部搜索,提高了搜索速度和精度;同时,使用了具有约束的时间与绝对误差乘积积分(ITAE)型性能指标函数,能够对系统的稳态误差、超调量和上升时间进行有侧重的优化;并结合最小二乘参数在线辨识技术,实现了时滞时变系统模糊控制器的参数和结构在线同步快速优化。仿真实验证明了该方法的有效性。     

基于微分方程数值解的灰色预测建模

灰色预测建模方法较多,预测精度主要取决于模型参数的估计,本文给出一种新的思想,将已知的观测值看作是微分方程在不同结点(时间)处的近似解,利用微分方程数值解法推算公式,使用最小二乘法原理,让其局部截断误差的平方和最小来估计未知参数,进而建立灰色预测模型。实例表明,本方法预测精度高。     

基于Web服务的协同优化平台

提出了一种基于Web服务的协同优化平台.该平台具有开放式的架构,能够方便集成现有的通用优化工具.主要特点有:优化工具集成,能够集成本地优化软件及异地优化Web服务;优化服务包装,能够方便的将现有优化工具包装为Web服务;协同优化模型自动生成,解决了通用优化软件的缺点.最后用一个工程案例说明了通过软件智能体,通用优化软件能够访问仿真Web服务完成仿真优化,验证了协同优化平台的有效性.     

Class of modified parallel combined methods of real-time numerical simulation for a stiff system

A class of modified parallel combined methods of real-time numerical simulation are presented for a stiff dynamic system. By combining the parallelism across the system with the parallelism across the method, and relaxing the dependence of stage value computation on sampling time of input function, a class of modified real-time parallel combined methods are constructed. Stiff and nonstiff subsystems are solved in parallel on a parallel computer by a parallel Rosen-brock method and a parallel RK method, respectively. Their order conditions and convergences are discussed. The numerical simulation experiments show that this class of modified algorithms can get high speed and efficiency.