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约束多体系统的基于离散零空间的隐式龙格库塔法 被引量：5
1
作者 刘颖 马建敏 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期454-457,551,共4页
将离散零空间理论应用于多体系统动力学方程的数值计算,可降低多体系统动力学方程的维数。通过给出离散零空间理论与IRK法相结合的一般数学框架,提出了多体系统动力学的基于离散零空间理论的IRK法。数值算例表明:该算法可获得较满意的... 将离散零空间理论应用于多体系统动力学方程的数值计算,可降低多体系统动力学方程的维数。通过给出离散零空间理论与IRK法相结合的一般数学框架,提出了多体系统动力学的基于离散零空间理论的IRK法。数值算例表明:该算法可获得较满意的数值结果,约束违约程度很小,三种积分算法算例的范数均在10-16之内。 展开更多
关键词 多体系统动力学 微分代数方程 离散零空间 隐式龙格库塔法 降维
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有限差分法和隐式龙格库塔法求解Burgers方程 被引量：4
2
作者 王佩臣 袁海燕 +1 位作者 刘鹏 宋玉琦 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2013年第1期158-160,共3页
提出一个新的方法求解一维Burgers方程,组合使用有限差分法和隐式龙格库塔法求解Burgers方程。首先使用二阶有限差分法进行空间离散,得到一个常微分方程组,然后使用高阶A稳定的隐式龙格库塔法求解常微分方程组,最后比较数值解和精确解,... 提出一个新的方法求解一维Burgers方程,组合使用有限差分法和隐式龙格库塔法求解Burgers方程。首先使用二阶有限差分法进行空间离散,得到一个常微分方程组,然后使用高阶A稳定的隐式龙格库塔法求解常微分方程组,最后比较数值解和精确解,数值结果证实该方法有很高的精度和稳定性。 展开更多
关键词 有限差分法 隐式龙格库塔法 BURGERS方程 高精度
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基于对角隐式Runge-Kutta法的新型数字积分器研究 被引量：1
3
作者 叶远波 黄太贵 +1 位作者 吴保文 何红星 《电测与仪表》 北大核心 2019年第8期23-29,共7页
数字积分器是基于空心线圈的电子式电流互感器的重要环节之一。对此文中基于对角隐式龙格库塔法提出了一种新的拓展梯形数字积分算法。为提高新型数字积分算法的积分精度,采用复合积分并推导出了不同采样频率下的通用新型数字积分器的... 数字积分器是基于空心线圈的电子式电流互感器的重要环节之一。对此文中基于对角隐式龙格库塔法提出了一种新的拓展梯形数字积分算法。为提高新型数字积分算法的积分精度,采用复合积分并推导出了不同采样频率下的通用新型数字积分器的传递函数。由于新型数字积分器的传递函数中含有分数延迟项,因此采用FIR和IIR两种滤波算法对其进行仿真分析。MATLAB仿真结果表明,新型数字积分器在低频段的性能要优于梯形数字积分器,可为基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的积分环节提供一种全新的设计方法。 展开更多
关键词 数字积分器 对角隐式龙格库塔法 分数延迟 电子式电流互感器
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多体系统动力学方程的无违约数值计算方法 被引量：3
4
作者 刘颖 马建敏 +1 位作者 苏芳 张文 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期942-947,共6页
多体系统动力学方程为3阶微分代数方程,已有的约束违约稳定法存在位移违约问题,数值仿真准确性和稳定性不足。本文将求解高阶微分代数方程的降阶理论、ε嵌入处理方式与隐式龙格库塔法相结合,提出了直接满足位移约束条件的多体系统动力... 多体系统动力学方程为3阶微分代数方程,已有的约束违约稳定法存在位移违约问题,数值仿真准确性和稳定性不足。本文将求解高阶微分代数方程的降阶理论、ε嵌入处理方式与隐式龙格库塔法相结合,提出了直接满足位移约束条件的多体系统动力学方程的无违约算法,避免了约束违约问题。该方法先将多体动力学方程转化为2阶微分代数方程,并与位移约束方程联立;再应用ε嵌入隐式龙格库塔法进行数值求解。应用两种方法分别对单摆机构进行数值仿真,结果表明本文的方法不仅能适应较大步长,且准确性和稳定性均优于约束违约稳定法。 展开更多
关键词 多体系统 动力学分析 微分代数方程 约束违约 隐式龙格库塔法
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一种用于NS-3仿真的电池模型及其数值解法
5
作者 金仁成 周峰 李宇 《河北科技大学学报》 CAS 2019年第3期233-241,共9页
为了解决网络模拟器NS-3不能对无线传感器网络节点的电池信息做出准确仿真的问题,吸收LiIon电池模型和KiBaM电池模型各自的优点,采用LiIon电池模型的方法计算KiBaM电池模型中有效电荷井的输出电压,得到能够体现电池的速率容量效应和自... 为了解决网络模拟器NS-3不能对无线传感器网络节点的电池信息做出准确仿真的问题,吸收LiIon电池模型和KiBaM电池模型各自的优点,采用LiIon电池模型的方法计算KiBaM电池模型中有效电荷井的输出电压,得到能够体现电池的速率容量效应和自恢复效应、能够反映输出电压随剩余电量降低而降低的KiBaM-LiIon电池模型,并对模型中无法获得解析解的微分方程组求解,基于隐式Runge-Kutta方法,提出了易于编程实现的数值解法。仿真和实验的结果表明,模型及其数值解法能够在NS-3中对电池使用过程中任何时刻的电压、剩余电量等作出准确预测,且具备计算复杂度低的优点。所提出的电池模型及其数值解法不仅适用于NS-3,同样也适用于其他网络模拟器,可为无线传感器网络和移动Ad-hoc网络的研发提供参考。 展开更多
关键词 计算机仿真 无线传感器网络 NETWORK simulator3(NS-3) 电池模型 隐式龙格库塔法
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基于离散零空间法的机织物降维多体模型
6
作者 刘颖 王瑞 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2014年第2期22-27,共6页
针对机织物卡尔丹角多体模型维数较高、计算效率较低的问题,采用离散零空间法降低多体动力学方程维数.通过隐式龙格库塔法对方程直接离散,结合离散零空间等效变换,消去拉格朗日乘子项和结点参数化实现两次系统降维,提出基于离散零空间... 针对机织物卡尔丹角多体模型维数较高、计算效率较低的问题,采用离散零空间法降低多体动力学方程维数.通过隐式龙格库塔法对方程直接离散,结合离散零空间等效变换,消去拉格朗日乘子项和结点参数化实现两次系统降维,提出基于离散零空间法的机织物降维多体模型;通过KES单轴拉伸试验与仿真,验证了模型的正确性和有效性;并通过两种模型计算复杂度及计算效率的特征指标对比,证实了本文模型在降维和计算高效方面的优势,尤适于大型织物仿真. 展开更多
关键词 力学建模 计算多体系统动力学 离散零空间法 约束流形 隐式龙格库塔法 降维 机织物 多体模型
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正交配置方法求解一维拟线性抛物方程
7
作者 王佩臣 张志维 +1 位作者 樊玉环 张可为 《黑龙江工程学院学报》 CAS 2022年第6期1-4,共4页
提出一个新的方法求解一维拟线性抛物方程,使用Chebyshev Gauss Lobatto节点和配点公式计算谱差分矩阵,用A稳定的对角隐式龙格库塔法(DIRK)求解常微分方程组。首先采用正交配置法对一维拟线性抛物方程进行空间离散,得到一个常微分方程组... 提出一个新的方法求解一维拟线性抛物方程,使用Chebyshev Gauss Lobatto节点和配点公式计算谱差分矩阵,用A稳定的对角隐式龙格库塔法(DIRK)求解常微分方程组。首先采用正交配置法对一维拟线性抛物方程进行空间离散,得到一个常微分方程组,然后使用对角隐式龙格库塔法求解常微分方程组。对数值解和精确解进行比较,数值结果证实该方法有很高的精度和稳定性。 展开更多
关键词 正交配置方法 对角隐式龙格库塔法 一维拟线性抛物方程
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刚性常微分方程的数值解法在化学动力学中的应用 被引量：1
8
作者 金翔秋 林娟娟 《温州职业技术学院学报》 2003年第2期46-49,共4页
解刚性常微分方程已成为复杂化学反应研究的重要途径,本文介绍了化学动力学计算中的刚性问题和数值解法,并着重讨论常用的吉尔(Gear)法和半隐式龙格库塔(Semi-implicit Runge-Kutta)法及其在化学动力学中的应用。
关键词 刚性常微分方程 数值解法 化学动力学 复杂化学反应 吉尔法 半隐式龙格库塔法
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光纤布拉格光栅非线性传输特性的数值仿真 被引量：1
9
作者 彭拥军 邱昆 +1 位作者 武保剑 纪四潍 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期378-383,共6页
为简化数值求解光纤布拉格光栅的非线性耦合模方程组,避免冲击响应带来数值仿真结果失真,设计了基于半隐式龙格-库塔法及简单迭代的单步系统。与其他方法和实验结果进行对比,验证了该方法的可行性。在相同精度要求下,该方法能够极大地... 为简化数值求解光纤布拉格光栅的非线性耦合模方程组,避免冲击响应带来数值仿真结果失真,设计了基于半隐式龙格-库塔法及简单迭代的单步系统。与其他方法和实验结果进行对比,验证了该方法的可行性。在相同精度要求下,该方法能够极大地减小计算工作量,实现简单且能够避免数值计算发散。利用该方法建立了光纤布拉格光栅静态和动态情况下统一的数值仿真模型,并设计了仿真中所采用的平滑技术。数值研究了连续波和脉冲输入情况下光纤布拉格光栅的非线性传输特性,静态结果显示相移光栅的开关阈值功率比均匀光栅的低。在动态情况下,对比不同峰值功率脉冲的输出时域特征显示,通过光纤光栅可实现非线性全光调谐延迟。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 非线性耦合模方程 非线性光学 光学双稳态 预报-校正系统 半隐式龙格-库塔法
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基于PIGD-IRK的大规模时滞电力系统特征值高效计算方法 被引量：1
10
作者 贾小凡 叶华 +1 位作者 刘玉田 刘牧阳 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期95-102,共8页
电力系统控制回路中固有的时滞会影响控制器的性能,甚至危害系统的稳定运行。为此,提出了一种基于无穷小生成元隐式龙格-库塔部分离散化(PIGD-IRK)的特征值计算方法,用以分析时滞对大规模电力系统小干扰稳定性的影响。首先,分析了制约... 电力系统控制回路中固有的时滞会影响控制器的性能,甚至危害系统的稳定运行。为此,提出了一种基于无穷小生成元隐式龙格-库塔部分离散化(PIGD-IRK)的特征值计算方法,用以分析时滞对大规模电力系统小干扰稳定性的影响。首先,分析了制约无穷小生成元隐式龙格-库塔离散化(IGD-IRK)方法计算效率的瓶颈;然后,应用部分谱离散化思想大幅度降低其构造的无穷小生成元离散化矩阵的维数;接着,利用离散化矩阵的结构特点将其从阶梯型分块矩阵相似变换为常数矩阵的逆和分块上三角矩阵的乘积,从而可在特征值计算过程中充分利用离散化矩阵和系统增广状态矩阵的稀疏特性。最后,通过四机两区域系统和2个实际电网的计算结果验证了所提方法的准确性和高效性。 展开更多
关键词 时滞 小干扰稳定 谱离散化 无穷小生成元 隐式龙格-库塔法
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