齐次扩容精细算法

钟万勰院士创立的线性定常系统的精细算法 HPD具有非常重要的工程实用价值。对于非齐次线性定常系统 ,钟构造了在一个积分步长τ内将激励项线性化的处理方法 L HPD。 L in[3] 等通过Fourier级数展开和寻找有解析形式的特解的方法 ,构造了 HPD- F算法。这两种算法有一个共同点 ,即算法的实现需要求解系统矩阵及相关矩阵的逆矩阵 ,数学上 ,也即隐含要求系统的矩阵及其相关矩阵非奇异。这样 ,就产生以下两个问题 :1.当系统矩阵及其相关矩阵奇异时 ,如何设计这类动力响应问题的精细格式 ?2 .算法的实现 ,需要设计高精度的矩阵求逆算法 ,而矩阵求逆的工作量是很大的。本文借助齐次扩容技巧 ,设计了求解非齐次线性定常系统的一类新的精细算法——齐次扩容精细算法 HHPD。该算法不涉及矩阵求逆运算 ,有效地解决了上述两个问题 ,并且具有设计合理、易于实现等特点。本文最后就几个典型算例 ,应用齐次扩容精细算法求解 ,与文献相比 ,数值结果更为理想。

一种基于Taylor级数的齐次扩容精细算法

借助齐次扩容技巧及 Taylor级数 ,设计了求解非齐次线性定常系统的一种新的精细算法——基于 Taylor级数的齐次扩容精细算法 (HHPD- T) .该算法有效地解决了 HPD- F算法中涉及矩阵求逆的问题 ,因而计算量小 ,同时具有设计合理、易于推广、易于实现等特点 .两个典型算例表明 ,应用 HHPD- T求解 ,数值结果更为理想 .

基于Legendre多项式函数系的齐次扩容精细算法

基于Legendre多项式函数系的特点,设计了求解非齐次线性定常系统的一种新的精细算法——基于Legendre正交多项式系的齐次扩容精细算法(HHPD-L)。这一算法不仅避免了HPD-F算法中的矩阵求逆,还克服了HHPD-F算法中非齐次函数周期性要求的限制;不仅计算量小、设计合理,还易于推广和实现。两个典型算例表明,HHPD-L算法的数值结果更为理想。

时域支集无限型任意激励的长效齐次扩容精细算法

设计出求解时域支集无限型任意激励的非齐次线性自治系统的一种长效精细算法(简称：HHPD-LF),特点是：传递矩阵H属“一次计算,终生使用”,它突破了时域有限的约束,没有矩阵求逆、没有对右端函数的周期性要求,在一定程度上适合于任意形式的右端激励。理论与算例表明HHPD-LF算法十分有效。

半无限时域上任意右端激励的长效精细算法

设计出求解半无限时域上的非齐次线性自治系统的一种长效精细算法(简称:HHPD-LA),这一算法不仅突破了已有长效精细算法中时域有限的限制,无需单位化步骤,也没有矩阵求逆、没有对右端函数的周期性要求,在一定程度上适合于任意形式的右端激励。理论与算例表明:长效的HHPD-LA算法十分有效,计算量比R-K算法小许多。