基于不完全分解预优共轭梯度法的电源和地线网络求解器

在超大规模集成电路的电源和地线网络的设计中 ,求解由该网络上每个节点的电压和每条边上的电流是最基本的运算 ,它对电源和地线网络拓扑结构设计和线宽优化算法的质量具有直接的影响 .针对电源和地线网络的特殊性 ,提出了一个高效的电源和地线网络求解器 ,包括电路网络中树结构的合并与恢复和用不完全分解的预优共轭梯度法来求解节点电压方程 .该求解器的运算速度很快 ,所耗费的内存很小 。

一类新的修正Fletcher-Reeves算法

研究了一类非单调线性搜索技术在无约束化问题共轭梯度算法中的应用,该类非单调线性搜索是属于Armijo型的线性搜索.在适当的条件下,对一般非凸函数,证明了新给出的的非单调线性搜索下,修正Fletcher-Reeves共轭梯度算法的全局收敛性,数值结果表明了该算法的有效性.

电动汽车增程器燃油效率优化控制

针对如何提高增程器燃油效率,降低整车油耗的问题,提出了一种基于PRP共轭梯度法的增程器燃油效率优化控制方法.首先,以产生给定能量燃油效率最高为优化性能指标,以发动机转矩和发电机转矩为寻优变量,建立了增程器燃油效率优化控制问题的离散系统模型.然后,对算法实现过程中发动机、发电机的最高转速和最大转矩限制的处理方法进行了阐述,给出了基于PRP共轭梯度法的增程器燃油效率优化控制问题的数值实现方法的详细步骤.最后,仿真和实验结果表明本文提出的优化控制方法可以有效提高增程器的燃油效率.

三维有限元-边界元耦合法的并行计算及优化措施

在应用有限元-边界元耦合法分析大规模三维电磁场数值计算问题时,采用并行计算方式可以有效地节省计算时间和提高求解精度.在介绍并行计算在线性单元和高阶单元问题实施原理的基础上,分别论述了应用自适应交叉逼近技术降低边界元求解区域内存消耗、应用分布式预处理共轭梯度法求解器对复杂且包含易变化部件求解区域进行基于相对编号的建模以提高并行机群的运行效果、应用Borland C＋＋Builder软件实现分析结果导出自动化以降低人工工作量这三种对有限元-边界元耦合法并行计算的优化措施.

确定性退火技术及其在点匹配中的应用

证明了当自由能函数满足一定条件时确定性退火算法收敛到能量函数的全局最优解在此基础上,利用确定性退火技术给出了一个点匹配算法该算法首先确定点匹配问题的自由能函数,通过使该自由能函数最小化得到点集之间的映射参数,然后用该参数对两个点集进行校准,最后将校准后的点集进行匹配得出点的对应关系实验结果说明了该算法的有效性及其对旋转、平移、噪声等的鲁棒性.

基于轨迹灵敏度技术的PSS和SVC协调优化设计

提出了一种协调电力系统稳定器和静止无功补偿器参数优化设计的数学模型,其目标函数是故障后各台发电机的转速和装设静止无功补偿器的节点电压变化量的加权和,不等式约束包括各个控制器参数的变化范围限制.通过计算发电机转速和无功补偿节点电压变化量对各控制器参数的轨迹灵敏度,获得目标函数对各控制器参数的梯度,加快了收敛速度,有利于寻找最优解.目标函数中加入阻尼功角振荡和降低电压波动的因素,兼顾了系统功角稳定性和电压稳定性.在3机9节点和10机39节点系统的仿真表明,该方法能有效抑制低频振荡,提高暂态稳定性和小干扰稳定性,并降低故障后的电压波动.

耦合能量和熵产分析的热电制冷器多目标优化

能量和熵产最小化理论已广泛应用于热电系统优化,然而平衡制冷量最大化和熵产最小化的热电系统参数优化研究较少。本文基于能量平衡和熵产最小化理论,通过效率单元法和稳态热传递,建立了热电制冷器(TEC)的热力学数学模型,并评价系统的热力学性能。在固定冷端温度条件下,考虑热物性参数的温度依赖特性,研究了包括热电臂臂长L、半导体对数N及面积比率F等几何参数对制冷器制冷量和熵产的影响。同时,构建了多目标函数J以实现制冷量和熵产的耦合,并利用简化共轭梯度法(SCGM)对系统参数进行多参数多目标的优化。结果表明,多参数多目标能有效优化热电制冷器的性能,相比于初始几何结构,耦合评价指标J下降约为初始值的30%。