一种基于预估-校正格式的扩展型ADMM算法

为了降低大规模线性约束可分凸优化问题的维度,加快问题的求解速度,提出一种基于预估-校正格式的扩展型邻近对称交替方向乘子法(ADMM)-EPSADMM算法.该算法在对n-1个子问题引入带参数临近项的基础上,使用新的校正矩阵对每次迭代更新的序列进行校正,松弛了校正步长的取值范围.数值实验表明,EPSADMM算法比其他基于ADMM的算法有更快的收敛速度.

四阶Adams-Bashforth组合公式的预估-校正方法的对比试验

本文研究了由4阶显式的Adams-Bashforth公式与同阶隐式的Adams-Moulton,Hamming和Gear公式组合构造了预估-校正方法,对它们进行了数值对比试验,获得了Adams-Bashforth-Hamming预估-校正方法比其它两种方法的计算结果稳定。

基于Adams-Bashforth-Moulton预估校正法的NURBS插补算法研究

针对传统的基于连续微小线段的插补方法在复杂零件型面加工中具有插补误差大和速度波动大等不足,对NURBS曲线的插补原理、插补参数计算、速度波动等方面进行了研究,结合加工弓高误差、法向加速度、法向加加速度等约束条件进行了速度规划,提出了一种基于Adams-Bashforth-Moulton(ABM)预估校正法的NURBS曲线插补算法,阐述了基于Adams-Bashforth-Moulton法的参数预估原理,对基于速度波动控制的Newton-Rapson迭代插补参数校正原理进行说明。最后在Matlab平台上仿真验证了该算法在插补速度波动控制方面的优越性。

求解非线性结构动力方程的预估校正-辛时间子域法

提出了求解非线性结构动力方程的预估校正-辛时间子域法。首先,将结构非线性动力方程转换为状态空间方程,在任一时间子域内利用改进的欧拉法对各离散时刻的状态变量值进行预估和校正。然后,将离散的非线性项用Lagrange插值多项式展开并视为外荷载,结合辛时间子域法即可求解非线性动力系统的响应。这种方法不必对状态矩阵求逆,无需计算高阶导数,计算简单,格式统一,易于编程。算例结果表明,本文方法具有较高的计算精度、效率和稳定性,是一种求解非线性结构动力方程的有效方法。

二阶锥规划的预估校正内点法

研究二阶锥规划的预估校正内点法.该算法在预估步将中心路径的邻域放大两倍,使得沿着迭代方向可以让对偶间隙有一个较大的缩减,而在校正步采用修正的牛顿方向,使得校正步不仅将迭代点重置于一个更小的邻域,同时还对对偶间隙有一个常数因子的缩减.证明了算法只需迭代O(nln(x0Ts0/ε))次就可找到问题的ε-近似解.

求非线性方程分歧点的一种新的预估-校正法

提出了求非线性方程简单分歧点的一种新的预估-校正法.该法采用Seydel方法的第一步做预估,其次在与其正交方向上用Newton迭代法进行校正,数值算例表明了该方法的有效性.

分形煤层气藏数值模拟研究——Douglas-Jones预估-校正法的应用

传统的煤层气动力学模型多建立在欧几里得基础上,难以描述煤层气孔隙结构的复杂性和形状的不规则性。为此,以分形理论为基础,通过引入煤层基质和裂缝的分形维数来刻画煤层气孔隙结构的复杂性和吸附特性,建立了双重分形介质渗流模型,采用Douglas-Jones预估-校正法对非线性方程组进行离散,获得了无限大地层和有限地层定产量生产时拟稳态吸附模型的差分方程,求得数值解。结果表明,Douglas-Jones预估-校正法可以有效解决这类非线性模型的求解问题,获得无限大地层定产量生产时变形双重分形介质模型的数值解;分析各种分形参数下的煤层压力动态,做出了典型压力曲线图。对无限大地层,初期分形维数对压力影响不大,后期分形维数越小,压力越高。对有限地层,初期分形维数的影响明显,且分形维数越大,压力越低。压力随分形指数的减小量呈现先增大后减小的趋势,在末期压力平稳趋向同一值。

考虑二次梯度影响的非线性渗流模型的预估校正法

本文建立了考虑变形介质和启动压力梯度影响的低渗透渗流数学模型,采用稳定性和收敛性都很好的预估校正法求解模型,并进行了精度分析。最后对启动压力梯度和渗透率模数的敏感性进行了对比分析,结果表明启动压力梯度对后期压力曲线的影响都要大于渗透率模数的影响。

基于一类新的预估—校正策略的电力系统暂态稳定快速仿真算法

针对GPU特别适合于矢量并行计算这一特点,提出了一类新的基于预估—校正策略的暂态稳定快速仿真方法。该方法首先采用Taylor级数法预估状态变量值,然后利用基于Padé对角逼近的隐式高阶数值积分方法对预估值进行校正。该方法集合了显式Taylor级数法与隐式高阶积分方法两者的优点,具有计算快速、精度高、数值稳定性较好、适合于矢量并行计算等优点。以IEEE145节点系统为例,对所提出的方法进行了分析测试。结果表明,该方法在增加很少计算量的前提下比单纯的Taylor级数法具有更高的计算精度,相对于CPU计算,在GPU上可以获得10倍以上的加速比。

一种基于预估校正法的解常微分方程的方法(英文)

由预估校正法 ,构造了一个收敛加速的解常微分方程的方法 ,即所谓的二阶 C变换法。此法的稳定域与校正法的相同。

求解单调变分不等式的G-模意义下的预估校正算法

本文首先要考虑将预估校正算法在G-模意义下进行改进,得到一个更为广泛的好的算法,并给出了该改进算法的收敛性证明。最后本文给出了算法的数值实验。

基于预估-校正的Generalized-α法及其在非线性结构动力学中的应用

直接积分法是求解动力学方程的一种有效方法。应用一种预估-校正的Generalized-α法对结构大变形动力学问题进行分析求解,并与Newmark法和Bathe法进行对比研究。首先预估当前计算步的解,然后以预估值作为起始值进行非线性迭代计算,并对解不断校正,直到满足收敛条件,进入下一时间步的计算。在保证Generalized-α法性能的基础上,简化了非线性迭代公式,便于编程实现。通过壳和实体的大变形动力学算例,证明了本文方法具有较高的稳定性和精度。

分数阶Relaxation-Oscillation方程的一种分数阶预估-校正方法

涉及松弛(Relaxation)和震动(Oscillation)基本现象的过程是与物理密切相关;从数学观点来看,众所周知由时间分数阶导数α,0<α≤1或1<α≤2来控制的现象,被称之为分数阶松弛或分数阶震动现象.本文考虑分数阶Relaxation-Oscillation方程.证明了分数阶Relaxation-Oscillation方程解的存在惟一性,并利用格林函数给出了它的解析解.我们提出一种计算有效的分数阶预估-校正方法,导出了其误差估计.最后给出数值例子.

一种强耦合预估-校正浸入边界法

为克服传统浸入边界法的质量不守恒缺陷,提出了一种用于可压缩流固耦合问题的强耦合预估-校正浸入边界法。通过阐述一般流固耦合系统的矩阵表示,推导了流固耦合系统的强耦合Gauss-Seidel迭代格式,进一步导出预估-校正格式,提出了预估-校正浸入边界法。该方法使用无耦合边界模型对流体进行预估,将流固耦合边界视为自由面,固体原本占据的空间初始化为零质量的单元,允许流体自由穿过耦合边界。对于流体的计算,使用带有minmod限制器的二阶MUSCL有限体积格式和基于Zha-Bilgen分裂的AUSM^(+)-up方法,配合三阶Runge-Kutta格式推进时间步。在校正步骤中,通过一组质量守恒的输运规则来实现输运过程。输运算法可概括为将边界内侧的流体进行标记,根据标记顺序以均匀方式分割和移动流体,产生一个指向边界外侧的流动,最后在边界附近施加速度校正保证无滑移条件。标记和输运算法避免了繁琐的对截断单元的几何处理,确保了算法易于实现。对于固体的计算,分别采用一阶差分格式和隐式动力学有限元格式求解刚体和线弹性体,并利用高斯积分获得固体表面的耦合力。使用预估-校正浸入边界法计算了一维问题和二维问题。在一维活塞问题中,获得了压力分布、相对质量历史和误差曲线,并与其他方法进行了对比。在二维的激波冲击平板问题中,获得了数值模拟纹影和平板结构的挠度历史,并与实验结果进行了对比。研究表明,该方法区别于传统的虚拟网格方法和截断单元方法,能够精确地维持流场的质量守恒并易于实现,且具有一阶收敛精度,能够较准确地预测激波绕射后的流场以及平板在激波作用下的挠度,为开发流固耦合算法提供了一种新的思路。

解线性规划问题的预估-校正内点法

本文对线性规划问题提出一种跟踪中心路径的预估-校正内点法,证明了这种算法具有大范围线性收敛性和仅需O(n^(1/2)L),迭代。

预估-校正的半隐式半拉格朗日时间积分方案及其在CMA-GFS模式中的应用

CMA-GFS采用的是传统的二时间层半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL)。拉格朗日平流速度和非线性项需要采用时间外插进行计算,在急流轴附近等梯度大值区会造成计算不稳定,甚至积分中断现象。文中通过构造预估-校正半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL/P-C),以减少时间外插的影响;半隐式系数由原来的0.72减小到0.55,构造准二阶精度的时间积分方案。理想试验和实际资料试验证明新方案可以改善CMA-GFS的精确度、稳定性和质量守恒。0.25°水平分辨率下积分时间步长可以由300 s增大到450 s,模式总体计算效率提高20%。

基于Newmark积分格式的单步预测－校正算法的无条件稳定性

对基于Ｎｅｗｍａｒｋ积分格式的单步预测．校正算法的稳定性进行了分析，获得了算法应用于线性和多非线性区耦合系统动响应分析时无条件稳定的充分和必要条件。

局部非线性系统动响应分析的预测-校正方法

提出了具有多个非线性区的结构系统动响应分析的预测－校正方法，并对典型算法的稳定性进行了讨论。该方法将结构划分成若干个子系统，通过对各子系统边界状态的预测使整个系统得以解耦，真正的系统状态则在子系统各自的控制方程中校正。方法不仅避免了子结构法中的静凝聚，提高了求解效率，而且还适用于求解力学性态差异较大的系统间的耦合问题。

解非线性双曲型偏微分方程的预测－校正法

把求解二阶常微分方程的预测－校正法推广到解非线性双曲型偏微分方程，并给出几种预测－校正格式．并用数值例子证明这些格式是有效的．

考虑梁端顺桥向阻力的结构竖弯等代阻尼比计算方法研究

针对梁式结构竖弯振动未考虑梁端顺桥向阻力引起阻尼比计算不准确的问题,提出桥梁结构各模态竖弯等代阻尼比计算方法。该方法通过考虑主梁竖向弯曲变形和梁端顺桥向变形之间的关系,基于能量原理,建立结构系统考虑梁端阻力的竖向弯曲振动的广义单自由度动力方程,采用RKF45预估校正法对其进行数值求解,从而确定结构各模态的竖弯等代阻尼比。应用该方法对80 m跨等截面简支梁的竖弯等代阻尼比进行计算,并分析不同的梁端阻力装置对结构竖弯等代阻尼比的影响规律。结果表明:提出的结构竖弯等代阻尼比计算方法可应用于大跨度梁式结构竖弯振动中阻尼比的计算,梁端阻力装置可有效提高结构竖弯振动的等代阻尼比,梁端阻力装置对结构竖弯等代阻尼比的影响与结构广义质量、广义竖弯刚度、竖弯振型和装置阻力本身相关。