抛物型最优控制问题的三次B样条有限元方法

对一类四阶非线性抛物方程最优控制问题提出一种三次B样条有限元方法。状态变量和对偶状态变量用具有更好光滑性的分片三次B样条连续函数进行逼近,控制变量由分片常数函数进行逼近。这样得到的状态变量和对偶状态变量的数值解二阶连续可微。建立最优性系统的全离散格式,并用迭代法进行求解。最后建立数值算例,验证方法的有效性。     

一类捕食与被捕食模型最优控制问题的有限元方法的先验误差估计

讨论了一类具有一个捕食者和一个被捕食者的捕食模型的最优控制问题。利用最优控制理论,推导出对偶状态方程和最优性条件。采用分片线性连续函数对状态变量、对偶状态变量进行逼近,分片常数函数对控制变量进行逼近,建立了模型问题的有限元全离散格式。通过分析,推导得到状态变量、对偶状态变量和控制变量的先验误差估计。     

双线性椭圆最优控制问题混合有限元方法的最大范数误差估计

考虑了一个双线性椭圆最优控制问题的混合有限元方法逼近,状态与对偶状态变量采用最低阶RaviartThomas混合有限元离散,控制变量采用分片常数函数逼近.获得了控制变量、状态变量和对偶状态变量的最大范数误差估计.     

分布阶最优控制问题的Petrov-Galerkin谱方法数值模拟

研究了一类分布阶微分方程最优控制问题的Petrov-Galerkin谱方法数值模拟.首先利用拉格朗日泛函推导出一阶最优性条件,然后利用第一类和第二类广义雅可比多项式作为基函数逼近状态和伴随状态变量,基于先最优后离散的策略构造了Petrov-Galerkin谱方法离散格式.最后讨论了离散格式的数值实现,并给出了数值算例.结果表明收敛速度与解的正则性有关,说明了该方法具有指数收敛速度,验证了Petrov-Galerkin离散格式的稳定性和有效性.     

Mindlin层合圆柱壳理论的Hamiltonian结构与辛解析解

通过引进状态变量及其对偶变量。建立Ｍｉｎｄｌｉｎ层合圆柱壳的Ｈａｍｉｌｔｏｎ正则方程．在辛几何数学框架下，采用共轭辛正交归一关系给出各种复杂边界条件下的精确解．     

具有离散分布的两阶段随机二阶锥规划问题的最优性条件

两阶段随机二阶锥规划模型在工程和生产等许多实际问题中有广泛的应用,该模型的有效求解方法备受关注.最优性条件在算法设计中扮演着重要的角色.基于Lagrange对偶理论,主要探讨具有离散分布的两阶段随机二阶锥规划问题的最优性条件.在Slater条件下,建立了第二阶段问题的对偶问题并分析了最优值函数的次微分性质;当随机数据服从离散分布时,证明了两阶段随机二阶锥规划问题的最优性条件.     

(F,α,ρ,d)-凸性下一类多目标分式规划问题的

作者在(F,α,ρ,d)-凸性条件下讨论了一类多目标分式规划问题的最优性条件和对偶.通过将多目标分式规划问题转化为多目标规划问题,作者建立了原问题的最优性充分条件并获得了弱对偶和强对偶结果.     

(F,α,ρ,d)-凸性下一类多目标分式规划问题的最优性条件和对偶

在(F,α,ρ,d)-凸性条件下讨论了一类多目标分式规划问题的最优性条件和对偶。通过将多目标分式规划问题转化为多目标规划问题，建立了原问题的最优性充分条件并获得了弱对偶和强对偶结果。     

采动围岩中参变渗流系统的稳定性分析

用谱截断法讨论了采动围岩渗流系统在时变渗透特性和时变边界条件下的动力学响应.在对采动围岩的渗透特性和边界条件时变特性提出几点假设的基础上,考虑水的压缩性,建立了Forcheimor型非Darcy渗流系统的动力学方程.用Chebyshev配点法将系统的控制方程降阶为含有限个状态变量的非线性常微分方程组和由状态变量表示的边界条件和初始条件,用自选步长的四阶Runge-Kutta法分别得到采动围岩渗流在时变渗透特性和时变边界条件下的动力学响应;根据数值计算结果提出系统的失稳条件,通过研究渗流系统失稳,分析了煤矿突水的机理.研究结果表明:当渗透特性和边界压力在某段时间内满足一定条件时,采动围岩渗流系统可能失去稳定性,即发生突水;在周期性压力边界条件下,系统可能在新平衡位置附近产生周期运动,也可能失稳.     

广义凸多目标规划的Wolfe型对偶定理

给出一类广义凸多目标规划的最优性条件,建立了Ｗｏｌｆｅ型对偶模型,得到了弱对偶,强对偶及逆对偶定理。     

非凸多目标规划的最优性和对偶

研究了局部半预不变凸函数的优化问题,获得了最优性充分条件和必要条件.建立了Mond-Weir型对偶并获得了弱对偶和强对偶定理.     

具有离散分布的两阶段随机二阶锥规划问题的最优性条件

主要探讨两阶段随机二阶锥规划问题的最优性条件.首先,基于Lagrange对偶理论,建立了第二阶段随机二阶锥规划问题的对偶问题,并分析了最优值函数的次微分性质;其次,当随机数据的概率分布具有有限支撑时,讨论了期望补偿函数的次微分性质;最后,给出了具有离散分布的两阶段随机二阶锥规划问题的最优性条件.     

一种求解时间关联型缓坡方程的数值方法

以含底摩阻能量耗散项的时间关联型缓坡方程为控制方程,建立了一种具有二阶精度的数值离散格式.该格式对时间导数使用Euler预测-校正格式离散;对空间导数使用中心差分格式离散.基于统一边界条件表达式,对边界条件进行处理.数值解与物理模型实验值吻合较好,表明数值模拟模型可以有效地模拟波面随时间和空间的变化以及波高的空间分布.     

一类新的非凸鲁棒优化问题的混合型对偶

引入了一类目标函数和约束函数均为α-凸函数的新的非凸鲁棒优化问题,并定义了其混合型对偶问题.利用Frechet次微分的性质构建了近似解的最优性条件,并建立了原问题与混合型对偶问题之间的弱对偶、强对偶和逆对偶理论.     

应用时间关联型缓坡方程数值模拟波流相互作用

从含水流项的时间关联型缓坡方程出发,采用有限差分法,建立缓变水深和水流水域波浪传播的数值模型.模型对空间导数项采用三点差分格式离散,对时间导数项采用Euler预测-校正格式离散.基于开边界条件与不同反射特性的固壁边界条件相统一的边界条件表达式,对边界条件进行处理.该模型数值解与椭圆型缓坡方程有限元模型的数值解较为吻合,表明所得数值结果合理可信.     

应用微分Petri网分析汽车再生制动模式的切换

针对混合动力汽车再生制动模式切换过程中引起的混杂系统的动态变化难以控制的问题,利用混杂系统理论,分析了混合动力汽车制动过程中的离散事件和连续状态变量对再生制动模式切换的影响.基于给定的再生制动控制策略,建立了再生制动混杂系统的微分Petri网模型,在以往建模方法的基础上增加了对离散事件的单独刻画,实现了对再生制动过程中的离散事件和连续状态变量的综合建模.通过Matlab/Simulink/Stateflow建立再生制动数学模型,实现了对再生制动过程中离散事件和连续状态变量的综合仿真,完成了再生制动模式判断和模式切换过程,结果表明微分Petri网用于再生制动混杂系统建模是合理和可行的.     

煤自燃过程数值模拟的边界条件处理

煤自燃过程中的边界条件十分复杂，边界条件处理是数值模拟时的关键技术之一。本文采用附加源项法建立了实验过程几类边界条件的离散方程。     

光测弹性理论的耦联有限元法

本文提出了光弹理论的耦联有限元法,对于耦联系统,如已知其一系统(模型体)的离散解,可据耦联有限元法求出其另一相应系统(原型体)的对偶离散解,数值计算表明,应用此法所求得对偶解的精度是相当高的。这是一个创新的方法,它具有极重要的理论意义和实际意义。     

非线性抛物最优控制问题插值系数混合有限元解的先验误差估计

采用插值系数的思想去处理方程中的非线性项,建立了非线性抛物最优控制问题插值系数混合有限元的离散格式,对状态方程和对偶状态方程利用最低阶的Raviart-Thomas混合有限元逼近,控制变量利用分片常函数逼近,应用一些偏微分方程混合有限元的误差估计结果,得到状态变量和控制变量逼近解的最优阶先验误差估计.     

重心插值配点法分析矩形薄板弯曲问题

采用重心Lagrange插值近似未知函数建立未知函数各阶导数的微分矩阵.采用微分矩阵近似未知函数的导数,利用配点法将矩形薄板的控制方程和边界条件离散为代数方程组,通过求解代数方程组,求得矩形薄板的各个离散点的挠度,进而利用微分矩阵求得矩形薄板的内力.给出详细的控制方程和边界条件的离散公式.数值算例表明,重心插值配点法具有原理简单,易于程序实现和数值计算精度高的优点.