力学系统的任意阶分数维梯度表示

梯度系统是一类重要的数学系统,其性质适用Lyapunov函数研究系统的平衡和稳定性.约束力学系统的稳定性研究具有重要应用价值.若约束力学系统可转化为梯度系统,则可利用梯度系统性质研究其稳定性.然而有些约束力学系统并没有梯度表示,如果可以将其拓展到分数阶情形,可为这类约束系统的稳定性研究提供新思路.目前关于约束力学系统的分数维梯度表示限于二阶梯度系统(分数阶导数的阶数α=2),对任意阶导数的梯度系统还未有报道,限制了其应用.不同以往限于力学系统的二阶分数维梯度表示,文章研究力学系统的一类新分数维梯度表示,即任意阶分数维梯度表示.首先建立系统的微分方程,进而给出了力学系统可以表示为任意阶(α为正整数或任意分数)的分数维梯度系统的条件及其任意阶分数维梯度形式,通常梯度系统和二阶分数维梯度系统是文章结果的特例,然后讨论结果的一般性,发现不同分数阶导数定义下同阶分数维梯度系统的阶数取值范围并不同.通过算例说明了结果的适用性.

任意阶显式精细积分多步法的常用形式及其高阶次数值计算

基于任意阶显式精细积分多步法的一般公式,给出其几种常用形式,并实现了高阶次数值计算,将新算法应用于射线方程和双原子系统经典轨迹数值计算中.数值计算结果表明任意阶显式精细积分多步法是一种高精度、高效率、稳定性较好的方法,并且可方便地进行高阶次的运算.

基于QR分解算法的任意阶复矩阵求逆的DSP实现

常用的矩阵求逆方法不易于工程实现,计算软件也无法装备到电子系统中去,文中采用QR分解算法实现了基于ADSP TS201S DSP汇编语言的矩阵求逆。该方法克服了高阶矩阵不易求逆,且效率不高的缺点,实现了任意阶复矩阵的快速求逆运算。仿真结果表明,对于16阶的复数矩阵,该工程方法的计算效率能达到μs级,计算精度能达到10-4量级。

波动方程非规则网格任意阶精度差分法正演

在波动方程正演中通常采用有限差分算法,而有限差分的计算精度又取决于所用离散网格类型及差分阶数。采用规则网格进行离散,对于倾斜界面无法避免绕射噪声,若加密网格又过度增加工作量。为此,本文提出一种非规则网格任意阶精度差分正演方法,在不增加太多计算量的前提下,达到了基本消除离散绕射噪声,提高正演精度的目的。通过两个模型试算,特别是在有倾角的反射界面处,较好地克服了由于数值离散带来的离散绕射噪声问题。

高动态GNSS信号多普勒模拟任意阶直接数字合成器设计

为高精度模拟高动态条件下GNSS信号的多普勒特性,提出一种任意阶直接数字合成信号合成器的设计方法。设计任意阶直接数字合成信号合成器的结构;通过理论分析,推导各级累加器相位初值的计算公式;给出字长选择方法。经仿真验证,该方法能精确模拟GNSS信号的多普勒特性。此外,提出的直接数字合成器设计方法不受阶数的限制,可普遍应用于各类信号模拟器的设计。

随机非线性系统自由状态方程的任意阶近似解

针对非线性系统的随机性的特点,提出了随机非线性系统自由状态方程的任意阶近似解法.该解法从自由状态空间中的广义朗之万梯度方程出发,利用常数变易法导出了与广义朗之万方程等价的广义的第二类非线性、随机性Valterra积分方程,采用逐次逼近法求得了方程的任意阶近似解.最后,讨论了非线性、随机性对系统状态空间转移的影响.随机非线性系统自由状态方程的任意阶近似解法为随机非线性系统的定量分析提供了一种有效方法.

非线性受控系统状态方程的任意阶近似解

针对工作在理想状态附近的受控系统,通过对其非线性状态方程进行Taylor展开,使之变为无穷级数形式的常微分方程组;然后在线性状态方程组解的基础上采用常数变异法,使之变换成积分方程;最后采用逐次逼近法求得非线性状态方程的任意阶近似解,并进一步讨论了系统状态的方均包络矩阵的转移规律.

任意阶微分算子第二特征值的上界估计

考虑了任意阶微分算子第二特征值的上界估计,获得了用第一特征值来估计第二特征值的上界的不等式,其估计系数与区间的度量无关。其结果在物理学和力学中有着广泛的应用,在微分方程的研究中起着重要的作用。

正则任意阶微分系统带一般权第二特征值的上界

考虑正则任意阶微分系统带一般权第二特征值的上界估计。利用试验函数,Rayleigh定理,分部积分和Schwarz不等式等估计方法与技巧,获得了用第一特征值来估计第二特征值的上界的不等式,其估计系数与区间的度量无关。其结果在物理学和力学中有着广泛的应用,在常微分方程的研究中起着重要的作用。

局部任意阶增长的拟线性抛物方程解的存在性

该文运用Schauder不动点方法对一类具有局部任意阶增长、含有记忆项的拟线性抛物方程证明了全局弱解的存在性.具体地,通过固定系数及源项中的函数变量构造一个线性映射,其定义域取值范围是有界的,但可以局部任意阶增长.由极值原理知其值域包含在一个有界凸集中,又注意到解关于数据的连续依赖性,所以该映射是连续的,结合紧性得知存在不动点.证明中仅要求系数关于函数变量连续,关于时空变量可测即可.另外,对含记忆项的情形也进行了考察.

电子束六维随机非线性状态方程及其任意阶近似解析解

在大型电子束设备中由大量电子组成的电子束在运动过程中，其纵向与横向都具有一定的分布，且具有相对论性、非线性及随机性等特征．其运动规律遵守相对论随机非线性六维状态方程．本文给出了空间坐标系为直角坐标时的相对论非线性随机性六维状态方程组及其任意阶解析解．

波动方程的任意阶精度的十字架格式

构造了解波动方程的任意阶精度的十字架格式，这些格式的精度为Ｏ（Δｔ￣（２ｐ）＋Δｘ￣（２ｑ））。讨论了这些格式的稳定性与时间方向精度的关系，证明了格式的稳定性区域不再随ｐ的增大而扩大，建立了具有任意阶精度显式十字架格式的稳定性区域的上界。

任意阶极值调节控制系统最优工作点动态预估研究

对于极值特性飘移较快的极值调节控制系统,静态预估最优工作点的方法由于速度慢会造成较大的偏差,因此提出系统地动态预估任意阶极值调节控制系统最优工作点的方法,对n≥2的所有高阶极值调节控制系统,采用相关辨识法能迅速预估出控制系统的最优工作点,这种方法简捷、实用,不会因阶数的升高有所不同。对n=1的极值调节控制系统,采用最小二乘方法能迅速预估出控制系统的最优工作点,这2种方法互补,从而解决了动态预估任意阶极值调节控制系统最优工作点的问题。

任意阶分数傅里叶变换光学系统

由菲涅耳衍射原理导出利用双透镜系统实现任意阶分数傅里叶变换的条件,给出分数傅里叶变换的阶及族参数与系统参数之间的一般关系,并对几种特殊情况进行了讨论。

任意阶一致椭圆型算子第二特征值的上界估计

考虑任意阶一致椭圆型算子第二特征值的上界估计的问题,即等式左端是任意阶一致椭圆型算子,等式右端是四阶一致椭圆型算子的第二特征值估计的问题。利用试验函数,Rayleigh定理,数学归纳法,分部积分和Schwarz不等式等估计方法与技巧,获得了用第一特征值来估计第二特征值的上界估计的不等式,其估计系数与区域的几何度量无关。其结果在物理学和力学中有着广泛的应用,在微分方程的研究中起着重要的作用。

任意阶微分系统带权第二特征值的上界

考虑任意阶微分系统带权第二特征值的上界估计。利用试验函数,Rayleigh定理,分部积分和Schwartz不等式等估计方法与技巧,获得了用第一特征值来估计第二特征值的上界的不等式,其估计系数与区间的度量无关。其结果在物理学和力学中有着广泛的应用,在常微分方程的研究中起着重要的作用。

任意阶微分方程第二广义特征值的上界估计

利用试验函数、分部积分、Rayle igh定理和不等式等方法与技巧,得到了用微分方程第一个特征值来估计第二个特征值的不等式。其不等式在物理学和力学中应用广泛,在微分方程的理论研究中起着重要的作用。

求解二维污染扩散方程的时空任意阶的三点紧致显格式

通过在泰勒级数展开中运用逐阶迭代的方法,推导出了空间二阶导数任意精度的三点紧致的表达式,并在半离散方程中通过二维扩散方程本身把时间导数转换为空间导数,从而推导出了时空任意阶的三点紧致显格式。数值实验表明,本文格式的精度很高,而且具有使用简单,易于编程的优点,对求解二维污染扩散方程具有很好的应用前景。

广义仿射非线性系统状态方程的任意阶近似级数解

为了分析广义仿射非线性系统,对于广义仿射非线性系统状态方程,应用Taylor级数理论,将方程右端先后对控制量及状态量作Taylor展开,使之变为状态量的无穷级数形式,而控制量只出现在状态量各次项的系数中,方程的右端分为状态量的线性项和非线性高次项2部分.为了求解广义仿射非线性系统状态方程,首先应用Picard递归积分法求得对应齐次状态方程的线性解.然后采用试探法,将级数形式的试探解代入广义仿射非线性系统状态方程两端,通过比较系数,求得方程的任意阶近似级数解析解.

改进全排列算法构造任意阶幻方

幻方的构造方法很多,但是多数方法只能构造出少数几个幻方,而不能构造出全部幻方。本文的改进全排列算法能构造出所有幻方。本文给出改进全排列算法的原理和步骤,并设计程序验证算法,程序的运行结果和运行时间表明算法是正确可行的。最后给出本算法求得的所有3阶幻方和部分4阶幻方。