分布控制偏微分方程约束下微分代数方程组多目标优化
本文选题:物理系统 + 偏微分方程约束 ; 参考:《科技通报》2017年04期
【摘要】:运用微分代数方程表示涉及代数约束的系统时间域的物理行为是一种表述物理系统行为规律的重要方式。文中复杂物理系统中微分代数方程组的解析方法,选择了分布控制偏微分方程约束下微分代数方程组作为研究对象,利用以局部参数化微分变换法实现方程组多目标优化。首先要将偏微分约束优化问题转变成具有鞍点形式的稀疏线性方程组,为此需要将分布控制微分方程约束化问题进行Galerkin有限元离散,利用先离散后优化的方法获取具备约束优化问题的有限维离散模拟形式;第二,根据一维微分变换法应用在非线性微分代数方程的特性,针对约束系统建立以微分变换法为基础的局部参数化算法,同时将约束系统作为流形上的微分方程组对其完成局部参数化,此操作可有效降低约束流形和方程组的求解难度。仿真实验证明,本文中提出的基于局部参数化微分变换法可以有效地解决微分代数方程组多目标优化问题。
[Abstract]:The use of differential algebraic equations to express the physical behavior of time domain involving algebraic constraints is an important way to express the behavior laws of physical systems. In this paper, the analytic method of differential algebraic equations in complex physical systems is presented. The differential algebraic equations constrained by distributed control partial differential equations are chosen as the object of study. The local parameterized differential transformation method is used to realize the multiobjective optimization of the equations. First of all, the partial differential constrained optimization problem should be transformed into a sparse linear equation system with saddle point form. For this reason, it is necessary to discretize the distributed control differential equation constrained problem by Galerkin finite element method. The finite dimensional discrete simulation form of constrained optimization problem is obtained by using the method of discretization first and then optimized. Secondly, according to the characteristics of one-dimensional differential transformation method applied to nonlinear differential algebraic equations, A local parameterization algorithm based on differential transformation method is established for constrained systems. At the same time, the constrained system is used as a set of differential equations on the manifold to complete the local parameterization. This operation can effectively reduce the difficulty of solving constrained manifolds and equations. The simulation results show that the local parameterized differential transformation method proposed in this paper can effectively solve the multi-objective optimization problem of differential algebraic equations.
【作者单位】: 荆楚理工学院数理学院;
【分类号】:O175
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 邵建平;康立山;;求代数方程组的异步并行混合算法[J];应用数学与计算数学学报;1989年02期
2 鲍文娣;韩海力;;求解指标1的微分代数方程组的一类新方法[J];淮阴师范学院学报(自然科学版);2012年02期
3 葛修润 ,杨家岭;双列块法——大型、稀疏、对称线代数方程组的一种有效解法[J];岩土力学;1985年02期
4 刘遵先;线性参数微分代数方程组的参数分离方法[J];纺织高校基础科学学报;1998年03期
5 陈发来,杨武;区间算法在吴消元法解代数方程组中的应用[J];中国科学(A辑:数学);2005年08期
6 徐森林,王则柯;代数方程组同伦算法的可行概率为1[J];科学通报;1983年19期
7 张永贵,谢黎明,杨建军;一种求解代数方程组的混合遗传算法及工程应用[J];甘肃科学学报;2005年03期
8 王定康;张岩;;正规升列在参数代数方程组求解中的应用[J];数学学报;2006年02期
9 叶乐年;刘永清;;滞后对化工测量调节仪表系统及多变量控制系统的影响(2)[J];华南工学院学报;1982年Z1期
10 李明瑞;有限元线代数方程组的杂交算法及相应的节点编号方法[J];高等学校计算数学学报;1985年03期
相关硕士学位论文 前4条
1 陆群花;大型稀疏线代数方程组的几种数值算法研究[D];兰州大学;2007年
2 王加霞;两类动力学问题数值方法的研究[D];青岛大学;2008年
3 栾鹏;非线性抛物方程的一些扩张混合有限元两网格离散方法[D];湘潭大学;2008年
4 雷秀东;求解约束Hamilton系统的指数拟合方法[D];南京农业大学;2010年
,本文编号:1949625
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/yysx/1949625.html