有理三角曲面的分片线性逼近

有理三角曲面的分片线性逼近在参数曲面的求交、绘制等方面有着重要应用.已有研究主要采用曲面的二阶导矢界来估计逼近误差,而有理曲面的导矢界估计是一项困难的工作.为解决上述问题,利用齐次坐标,给出了一种定义域为任意三角形的有理三角曲面的分片线性逼近算法.该算法有效地避免了有理三角曲面的导矢界估计,并且离散段数可先验地给出.此外,通过重新参数化技术来缩小有理三角Bézier曲面的权因子之间的比值,进一步提高了算法的效率.

分片线性逼近及其在预测控制中的应用

介绍了分片线性逼近的相关理论并将其应用于预测控制。自适应链接超平面模型(AHH)是一种具有应用潜力的分片线性模型。采用AHH模型对被控制系统进行建模,由于AHH模型的辨识算法是自适应的,整个过程简单易实现。随后,在线解一个开环优化问题得到最优控制序列并应用滚动优化控制策略对系统进行控制。并且证明此开环优化问题实质上可以看成一系列子问题,每个子问题都是二次规划问题,因此,全局最优解的存在性得以保证。对于实际问题,提出了一个下降算法用以搜索局部最优解,仿真结果表明,基于AHH模型的预测控制具有一定的应用前景。

分片线性逼近的连续性证明

给出了点到集值映射的分片线性逼近连续性的两种证明。

分片线性逼近的动态特性分析

为了合理地应用分片线性逼近方法解决非线性动态系统问题,对非线性动态特性在分片线性逼近下的一致性问题展开研究。在对典型的混沌映射Logistic映射进行分片线性逼近时,分片线性系统会表现出一些不同于原系统的动态特性。即使在静态逼近精度很高的情况下,逼近所得的分片线性系统的分岔图与原系统的分岔图也会有很大的差异。分析表明分片线性系统与原系统光滑性的差异是导致动态特性差异的原因。继而使用光滑化的分片线性模型作逼近,逼近结果的动态特性能够保持与原系统一致。光滑化的分片线性模型适用于逼近非线性动态系统。

分片线性规划及应用

提出通过分片线性逼近和分片线性规划,将非线性优化问题转化为一系列的线性规划进行求解的方法。讨论了分片线性规划的性质,证明了分片线性规划问题可以通过有限次线性规划得到求解,同时,给出了分片线性规划问题局部最优解的充要条件,并基于此构造了求解分片线性规划问题的下降算法。该算法与自适应链接超平面模型相结合,成功地对离心式冷水机组的工作点进行了优化。通过优化,机组的能耗比之当前工作点有了明显的下降,表明通过分片线性规划求解非线性优化问题的有效性。

格分片线性函数的辨识和优化

格分片线性模型由一个实数矩阵和一个 0 - 1矩阵所确定 ,能够表示任意维变量的全体连续分片线性函数 ,其实数矩阵完全由它的局部线性函数的参数向量所组成。这些特点为辨识分片线性函数和利用线性模型的分析方法解决分片线性模型描述的非线性问题提供了极大的便利。该文引入格分片线性模型解决非线性函数的辨识问题。给出了辨识格分片线性函数的实用算法。并对线性约束下的格分片线性函数优化问题提出了通过线性规划算法确定全局最优解的简单方法。这些工作表明 。

分片合并模型树光滑逼近算法

针对已知样本数据建立非线性函数模型的问题,提出了分片合并模型树光滑逼近算法。在区域线性模型树算法的基础上,采用区域分片和区域合并两个算法将输入空间划分为若干子区域,对每个子区域使用线性函数进行逼近,并构建该子区域上的加权函数,生成基函数展开方式的全局表达,从而获得光滑的任意精度逼近结果。分片合并算法使得相同的线性函数可以在非凸甚至非连通的区域上起作用。在参数数量相同的情况下,其逼近精度比区域线性模型树算法有显著提高。仿真结果表明:该算法是解决这类建模问题的有效方法。