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一个(2+1)维非线性偏微分方程的精确解
1
作者 毛辉 欧阳宇恒 孙睿 《南宁师范大学学报(自然科学版)》 2025年第2期90-96,共7页
该文研究一个由KP方程与(2+1)维Ito方程组合成的非线性偏微分方程的精确解。先对未知函数做变量变换并取恰当的积分常数,得到该方程的Hirota双线性形式。然后用同宿测试法给出该方程的孤子解和呼吸子解,并展示它们的动力学性质。再用正... 该文研究一个由KP方程与(2+1)维Ito方程组合成的非线性偏微分方程的精确解。先对未知函数做变量变换并取恰当的积分常数,得到该方程的Hirota双线性形式。然后用同宿测试法给出该方程的孤子解和呼吸子解,并展示它们的动力学性质。再用正二次函数法构造该方程的4组lump解,并分析这些解的振幅和波速等。最后由扩展的正二次函数法得到该方程的条纹孤子解与lump解的相互作用解,并展示解的吞噬现象。 展开更多
关键词 非线性偏微分方程 HIROTA双线性方法 呼吸子解 lump解 孤子解
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基于神经网络ODE和非线性MPC的DEA建模与控制
2
作者 黄鹏 王亚午 +2 位作者 吴俊东 苏春翌 福岛 E.文彦 《自动化学报》 北大核心 2025年第1期186-196,共11页
针对介电弹性体驱动器(Dielectric elastomer actuator,DEA)建模与控制的挑战性问题,提出基于神经网络常微分方程(Ordinary differential equation,ODE)和非线性模型预测控制(Model predictive control,MPC)的DEA动力学建模与跟踪控制方... 针对介电弹性体驱动器(Dielectric elastomer actuator,DEA)建模与控制的挑战性问题,提出基于神经网络常微分方程(Ordinary differential equation,ODE)和非线性模型预测控制(Model predictive control,MPC)的DEA动力学建模与跟踪控制方法.首先,基于神经网络ODE建立DEA的动力学模型以描述其复杂的动态行为.然后,基于所建立的DEA动力学模型,设计非线性模型预测控制器实现其跟踪控制目标.最后,在所搭建的实验平台上进行一系列跟踪控制实验.在所有实验结果中,DEA的运动均能很好地跟踪目标轨迹,且相对均方根误差均不超过3.30%,说明了所提动力学建模与跟踪控制方法的有效性. 展开更多
关键词 介电弹性体驱动器 神经网络常微分方程 动力学建模 非线性模型预测控制
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涉及非线性微分多项式的亚纯函数的周期性
3
作者 付春雪 李效敏 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期154-160,共7页
本文利用Nevanlinna理论,研究了涉及一类非线性微分多项式的超越亚纯函数的周期性问题,并举例说明本文得到的主要定理的有关条件是最佳的。所得结果改进并推广了2018年王琼和扈培础的有关结果。
关键词 NEVANLINNA理论 非线性微分多项式 亚纯函数 周期性
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基于自动微分的桁架结构材料非线性分析
4
作者 邓天牧 黄钟民 彭林欣 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期269-279,共11页
基于深度学习技术,提出一种基于自动微分技术的桁架结构材料非线性问题求解方案。以各杆件的位移参数作为优化变量,采用随机算法初始化杆件位移,并对结构荷载分段。在每个荷载段中,先通过几何关系由位移参数求得杆件的应变,并由材料的... 基于深度学习技术,提出一种基于自动微分技术的桁架结构材料非线性问题求解方案。以各杆件的位移参数作为优化变量,采用随机算法初始化杆件位移,并对结构荷载分段。在每个荷载段中,先通过几何关系由位移参数求得杆件的应变,并由材料的本构关系计算出各杆件的应力,由节点力平衡方程构建损失函数。为了使得损失函数最小,再结合自动微分技术,构建损失函数与节点位移的计算图,以快速求解损失函数关于结点位移的梯度。最后,根据梯度下降法对杆件位移进行迭代优化,直至满足收敛条件。以桁架结构作为研究对象,基于线性强化模型,求解了不同桁架的材料非线性问题,并将计算结果与有限元解进行对比。结果表明,此方案在弹塑性问题分析中的可行性,且求解结果具备较高的精度。 展开更多
关键词 深度学习 自动微分 梯度下降法 桁架结构 材料非线性
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一类完全非线性四阶微分方程正周期解的存在性 被引量：1
5
作者 王晓萍 韩晓玲 《四川师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期55-59,共5页
讨论一类完全非线性四阶微分方程u^((4))(t)+a(t)u(t)=f(t,u(t),u′(t),u″(t),u″′(t))正周期解的存在性,其中,a(t)∈C([0,ω],(0,+∞)),f∈C([0,ω]×[0,+∞)×R^(3),[0,+∞)).在允许非线性项满足超线性增长不等式条件的情况... 讨论一类完全非线性四阶微分方程u^((4))(t)+a(t)u(t)=f(t,u(t),u′(t),u″(t),u″′(t))正周期解的存在性,其中,a(t)∈C([0,ω],(0,+∞)),f∈C([0,ω]×[0,+∞)×R^(3),[0,+∞)).在允许非线性项满足超线性增长不等式条件的情况下,利用Green函数和锥上的不动点理论,获得上述四阶微分方程正周期解的存在性结果,并通过例子验证了主要结果的有效性. 展开更多
关键词 完全非线性四阶微分方程 正周期解 锥上的不动点理论 GREEN函数
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非线性复微分方程与加权Bergman空间
6
作者 孙雪芳 李明金 徐江 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期11-17,共7页
结合解析函数空间理论及复微分方程理论,讨论了非线性非齐次复微分方程(f(k))^(n)_(k)+B_(k-1)(f^((k-1)))^(n)_(k)-1+…+B_(1)(f′)^(n)_(1)+B_(0)f=B_(k)解析解的性质,得到了方程解析解属于加权Bergman空间A pω的系数条件.
关键词 非线性复微分方程 单位圆 加权BERGMAN空间 解析函数
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三类非线性偏微分方程(组)的守恒律
7
作者 刘欣 额尔敦布和 +1 位作者 刘亚峰 温颖 《内蒙古民族大学学报（自然科学版）》 2024年第5期74-80,共7页
非线性偏微分方程在多个学科领域中扮演着关键角色,其守恒律的求解是研究的核心之一。基于Lie对称性,并结合Maple等数学软件,应用对称-共轭对称‘对’方法和Ibragimov新守恒定理,推导不同方程的守恒律。通过比较这2种方法在同一方程上... 非线性偏微分方程在多个学科领域中扮演着关键角色,其守恒律的求解是研究的核心之一。基于Lie对称性,并结合Maple等数学软件,应用对称-共轭对称‘对’方法和Ibragimov新守恒定理,推导不同方程的守恒律。通过比较这2种方法在同一方程上的应用结果,总结了各自的优势和适用性,从而为实际问题选择合适的求解策略提供了有价值的结论。 展开更多
关键词 非线性偏微分方程 守恒律 对称-共轭对称‘对’方法 Ibragimov新守恒定理
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非线性抛物型积分微分方程Galerkin有限元方法超收敛分析
8
作者 石东洋 张林根 《信阳师范学院学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期45-50,共6页
主要研究非线性抛物型积分微分方程的协调Galerkin有限元方法Crank-Nicolson(CN)全离散格式。通过对非线性项的精细估计,采用插值与投影相结合的估计技巧,导出了L^(∞)(H^(1))模意义下具有O(h^(2)+τ^(2))阶的超逼近性质。进一步利用插... 主要研究非线性抛物型积分微分方程的协调Galerkin有限元方法Crank-Nicolson(CN)全离散格式。通过对非线性项的精细估计,采用插值与投影相结合的估计技巧,导出了L^(∞)(H^(1))模意义下具有O(h^(2)+τ^(2))阶的超逼近性质。进一步利用插值后处理技术得到了整体超收敛结果,弥补了以往文献的不足。同时,通过数值例子验证了理论分析的正确性和方法的高效性。 展开更多
关键词 非线性抛物型积分微分方程 协调Galerkin有限元方法 超逼近 超收敛
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一类非线性常微分方程参数估计
9
作者 孙莹莹 王珺 《长春工业大学学报》 CAS 2024年第6期557-562,共6页
针对带有交叉项的非线性常微分方程参数估计问题,利用两阶段方法,首先将最小二乘法和样条展开相结合得到基函数展开的估计,为了提高估计效率,文中提出的方法中采用了积分估计,得到了估计基函数展开的积分;其次将积分结果代入Group LASS... 针对带有交叉项的非线性常微分方程参数估计问题,利用两阶段方法,首先将最小二乘法和样条展开相结合得到基函数展开的估计,为了提高估计效率,文中提出的方法中采用了积分估计,得到了估计基函数展开的积分;其次将积分结果代入Group LASSO模型,得到参数估计值;最后进行数值模拟。结果表明,文中提出的方法在处理非线性常微分方程参数估计问题时效果良好。 展开更多
关键词 B样条 非线性常微分方程 变量选择 Group LASSO
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具有积分边界条件的非线性耦合分数微分方程组边值问题解的唯一性
10
作者 常引弟 《应用数学进展》 2024年第2期774-787,共14页
分数阶微分方程模型具有深刻的物理背景和丰富的理论内涵,在诸多领域应用广泛,如血液流动问题、化学工程、热弹性、地下水流动、人口动力学等。目前关于带有积分边界条件的非线性耦合分数微分方程边值问题的求解相对较少,本文就是针对... 分数阶微分方程模型具有深刻的物理背景和丰富的理论内涵,在诸多领域应用广泛,如血液流动问题、化学工程、热弹性、地下水流动、人口动力学等。目前关于带有积分边界条件的非线性耦合分数微分方程边值问题的求解相对较少,本文就是针对非线性耦合分数微分方程边值问题解的唯一性展开的研究,本文的非线性项中含有未知函数的导数项,使得研究的Banach空间更加复杂。首先,得到非线性系统对应的线性系统的Green函数,其次,分析Green函数的性质,构造积分算子,再次,利用Banach不动点定理得到边值问题解的唯一性结果,最后,给出一个示例。 展开更多
关键词 非线性耦合分数微分方程 积分边值条件 唯一性
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求解非线性偏微分方程的高斯过程方法
11
作者 张维康 《应用数学进展》 2024年第6期2753-2760,共8页
非线性偏微分方程(NPDEs)的求解在流体力学、金融数学等领域中具有广泛的应用。鉴于NPDEs通常难以求得解析解,本文详细探讨了基于高斯过程的偏微分方程求解方法:GPPDE方法和TD-GPsolver方法。考虑到NPDEs的非线性系统复杂性,我们将GPPD... 非线性偏微分方程(NPDEs)的求解在流体力学、金融数学等领域中具有广泛的应用。鉴于NPDEs通常难以求得解析解,本文详细探讨了基于高斯过程的偏微分方程求解方法:GPPDE方法和TD-GPsolver方法。考虑到NPDEs的非线性系统复杂性,我们将GPPDE方法和TD-GPsolver方法扩展至两种代表性的非线性偏微分方程——Allen-Cahn方程和Cahn-Hilliard方程,并与物理信息神经网络方法(PINN)进行对比,评估这些方法在不同离散化条件下的表现。结果表明,TD-GPsolver方法在处理大规模离散化数据集时不仅展现了较高的计算效率和稳定性,而且能够维持较低的误差率,GPPDE方法在处理小规模数据集时能提供较高精度,确保了计算效率和精度的平衡。PINN方法在高离散点设置下能显著提升数值精度,但其较长的计算时间限制了其实用性。 展开更多
关键词 非线性偏微分方程 高斯过程 不确定性量化 数值解法
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非线性二阶变系数微分方程的三点边值问题
12
作者 刘雪铃 黄静 《宁夏师范学院学报》 2024年第4期26-31,共6页
研究了非线性二阶变系数微分方程的三点边值问题.首先,对非线性二阶变系数微分方程多次积分得到与之等价的Fredholm-Hammerstein积分方程;其次,利用分段泰勒级数得到Fredholm-Hammerstein积分方程的数值解;最后,通过具体算例验证此方法... 研究了非线性二阶变系数微分方程的三点边值问题.首先,对非线性二阶变系数微分方程多次积分得到与之等价的Fredholm-Hammerstein积分方程;其次,利用分段泰勒级数得到Fredholm-Hammerstein积分方程的数值解;最后,通过具体算例验证此方法的可行性与有效性,并给出相应的误差估计. 展开更多
关键词 非线性二阶变系数微分方程 三点边值问题 Fredholm-Hammerstein积分方程 数值解 积分法
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Morrey型空间在非齐次非线性复微分方程中的研究
13
作者 魏广华 徐伟 牛淑娴 《金陵科技学院学报》 2024年第2期74-80,共7页
为了深入研究Morrey型空间在非线性复微分方程中的问题,文章研究了非齐次非线性复微分方程(g^(k)(z))^(n)k+C_( k-1)(z)(g^(k-1)(z))^(n)k-1+…+C_(0)(z)(g(z))_(n)0=C _(k)(z)的解析解在Morrey型空间中的应用问题,并给出非齐次非线性... 为了深入研究Morrey型空间在非线性复微分方程中的问题,文章研究了非齐次非线性复微分方程(g^(k)(z))^(n)k+C_( k-1)(z)(g^(k-1)(z))^(n)k-1+…+C_(0)(z)(g(z))_(n)0=C _(k)(z)的解析解在Morrey型空间中的应用问题,并给出非齐次非线性复微分方程的所有解析解属于Morrey型空间的证明结果。 展开更多
关键词 Morrey型空间 非齐次非线性 复微分方程 单位圆 解析解
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初值奇异性非线性分数阶常微分方程的高阶数值方法
14
作者 刘平平 曹俊英 《贵州科学》 2024年第4期76-81,共6页
考虑非线性分数阶常微方程高阶格式的精确解具有初值奇异性,从而引入初值变量和逐块方法,再利用拉格朗日插值公式,提出一种新的高阶数值格式。该高阶数值格式为非光滑解条件下的5+α阶。
关键词 非线性分数阶常微分方程 初值奇异性 高阶数值格式
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全程快速非线性跟踪-微分器 被引量：49
15
作者 王新华 陈增强 袁著祉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期875-878,共4页
设计一种快速收敛的非线性跟踪＿微分器,使系统在远离平衡点和接近平衡点都能自动快速地向平衡点收敛,并采用线性与非线性组合的连续函数形式,而不需要切换函数,从而防止了系统的抖振现象.
关键词 非线性跟踪-微分器 控制系统 连续函数 非线性 线性
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单输入单输出微分代数系统的多指标非线性控制方法 被引量：16
16
作者 李啸骢 邓裕文 +2 位作者 游晓枫 王乐 李秋文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期47-52,190,共6页
针对含隐函数的单输入单输出微分代数系统,提出多指标非线性控制设计方法,以确保各状态量均具有良好的动、静态性能。借助于哈特曼–格鲁勃曼(Hartman-Grobman)定理推证非线性微分代数系统对应的一次近似系统的特征根与输出函数中参数矩... 针对含隐函数的单输入单输出微分代数系统,提出多指标非线性控制设计方法,以确保各状态量均具有良好的动、静态性能。借助于哈特曼–格鲁勃曼(Hartman-Grobman)定理推证非线性微分代数系统对应的一次近似系统的特征根与输出函数中参数矩阵(c1,c2)之间的关系,从而揭示了该方法的实质。将该方法应用于非线性微分代数模型的发电机单机无穷大系统中,设计了一个多指标的非线性励磁控制律。仿真表明:该控制律既能增强系统的稳定性,又能提高发电机机端电压控制精度,使各个状态量快速地追踪其给定值。说明该方法能有效地解决微分代数系统的动、静态性能的协调问题。 展开更多
关键词 非线性微分代数系统 多指标非线性控制 隐函数 励磁控制策略 单机无穷大系统
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求某些非线性偏微分方程特解的一个简洁方法 被引量：62
17
作者 刘式适 付遵涛 +1 位作者 刘式达 赵强 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期281-286,共6页
简单介绍了应用一个简洁的“试探函数法”求解非线性偏微分方程的基本步骤 ,主要研究了两大类方程 ,一类是Burgers方程或KdV方程的推广 ,另一类是具有特殊非线性反应率的Fisher方程·　不难看出 ,这个方法是简洁的 。
关键词 试探函数法 非线性偏微分方程 冲击波解 孤立波解 特解
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高稳快速非线性-线性跟踪微分器设计 被引量：20
18
作者 赵鹏 姚敏立 +1 位作者 陆长捷 胡友涛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期43-48,共6页
针对典型跟踪微分器函数形式复杂、稳定性差和输出振颤明显的问题,设计了一种改进的高稳定性快速收敛非线性-线性跟踪微分器(MTD).首先通过引入非线性奇指数函数环节和线性函数环节构造MTD的跟踪函数,然后利用李雅普诺夫直接法和系统等... 针对典型跟踪微分器函数形式复杂、稳定性差和输出振颤明显的问题,设计了一种改进的高稳定性快速收敛非线性-线性跟踪微分器(MTD).首先通过引入非线性奇指数函数环节和线性函数环节构造MTD的跟踪函数,然后利用李雅普诺夫直接法和系统等价性证明MTD的全局渐近稳定性,最后通过对参数物理意义和参数变化对跟踪输出精度影响的分析得到MTD参数整定规则.跟踪过程中,当状态与平衡点距离较远时,MTD以非线性环节为跟踪函数主体驱动状态向平衡点快速收敛,以提高系统输出的跟踪速度;当状态与平衡点接近时,MTD以线性环节为跟踪函数主体驱动状态平稳逼近平衡点,以抑制系统输出振颤.仿真表明,MTD参数容易整定,与典型跟踪微分器相比,MTD在系统稳定性、收敛速度和输出平稳性方面具有优势,且具有滤波功能. 展开更多
关键词 跟踪微分器 李雅普诺夫直接法 非线性 滤波
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基于微分对策理论的非线性控制回顾与展望 被引量：12
19
作者 谭拂晓 刘德荣 +1 位作者 关新平 罗斌 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期1-15,共15页
微分对策是使用微分方程处理双方或多方连续动态冲突、竞争或合作问题的一种数学工具.它已经广泛应用于生物学、经济学、国际关系、计算机科学和军事战略等诸多领域.微分对策实质上是一种双方或多方的最优控制问题,它将现代控制理论与... 微分对策是使用微分方程处理双方或多方连续动态冲突、竞争或合作问题的一种数学工具.它已经广泛应用于生物学、经济学、国际关系、计算机科学和军事战略等诸多领域.微分对策实质上是一种双方或多方的最优控制问题,它将现代控制理论与对策论相融合,从而比控制理论具有更强的竞争性、对抗性和适用性.本文根据非线性微分对策理论的控制、均衡及算法阐述了微分对策的理论发展历史,综述了已有结论与算法的本质,总结了现有的研究成果.最后对基于微分对策理论非线性系统的鲁棒性与最优性进行了展望. 展开更多
关键词 微分对策 非线性系统 均衡 HJI方程 代价函数
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基于观测器的永磁同步电动机微分代数非线性控制 被引量：58
20
作者 王江 李韬 +1 位作者 曾启明 张宙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期87-92,共6页
永磁同步电动机(PMSM)是一个典型的非线性多变量耦合系统。微分代数采用动态反馈控制实现一类非线性系统的控制，平滑性是微分代数的重要概念。该文首先给出PMSM的(d,q)数学模型并利用平滑性将其线性化，在此基础上构造了前馈反馈控制... 永磁同步电动机(PMSM)是一个典型的非线性多变量耦合系统。微分代数采用动态反馈控制实现一类非线性系统的控制，平滑性是微分代数的重要概念。该文首先给出PMSM的(d,q)数学模型并利用平滑性将其线性化，在此基础上构造了前馈反馈控制器。利用位置可测的特点，构造了非线性高增益观测器，实现了电流和速度观测，得到了控制一观测器系统，并给出了系统稳定的条件。通过对系统的位置给定仿真试验，结果表明：该系统具有快速性、稳定性、 无超调、抗负载扰动以及无稳态误差观测等优点。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 微分代数 非线性控制 观测器 反馈控制 数学模型
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