基于改进拟牛顿法的柔性直流系统潮流算法

针对目前柔性直流输电系统潮流算法存在的雅可比矩阵求解困难、算法效率低等问题,提出了一种基于改进拟牛顿法的交直流系统潮流算法,使用Broyden方法更新每次迭代过程中的雅可比矩阵,避免了雅可比矩阵的重复形成,减少了单步迭代的计算量,同时使用三阶牛顿法的迭代形式,提升了算法的收敛阶数,有效地避免了因拟牛顿法收敛阶数过低而造成的迭代次数增加问题,使得其计算效率相较于传统牛顿法与Broyden方法更有优势。最后,对不同规模的柔性直流输电系统进行潮流计算仿真分析,从交直流潮流结果、控制方式、算法效率、重负荷下的算法性能等方面进行对比分析,结果表明:提出的算法适用于多种算例情况,且具有与传统牛顿法相同的精确性,同时其算法效率相较于传统牛顿法得到了显著的提升,平均计算时间缩减率可以达到26.712%。

基于KKT条件分解的互联电网分布式状态估计算法

分布式状态估计可用于在线生成互联电网一体化潮流断面。针对无约束优化问题描述的全网状态估计,提出了一种新的分解协调算法。采用节点撕裂法对互联电网进行切分,将全网状态估计问题的KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件方程分解为协调侧和分区侧2个部分。在边界节点状态给定情况下,各分区电网可独立求解分区侧KKT条件方程,获得自身状态估计结果。此时,若协调侧KKT条件方程的残差满足设定条件,则可判断全网状态估计收敛。由此出发,可构建全网状态估计分解协调计算模型,通过求解协调侧KKT条件方程获得边界节点状态修正量,从而调整分区状态估计结果,使其达到一致收敛。文中分别采用JFNG(Jacobian-free Newton-GMRES(generalized minimal residual))算法和逆Broyden拟Newton法这2种方法实现协调侧KKT条件方程求解过程。IEEE14节点系统、IEEE39节点系统和实际电网1165节点系统的测试结果证明,所提出的分布式状态估计算法具有较高的准确性、收敛速度和计算效率。

不精确Newton法与Broyden法的仿射不变收敛性

给出了不精确Ｎｅｗｔｏｎ法的半局部收敛性定理，通过改善条件γ＿ｋ／Ｆ（ｘ￣ｋ）≤η＿ｋ（ｋ＝０，１…）使其具仿射不变性，建立起了不精确Ｎｅｗｔｏｎ法的具仿射不变性的半局部收敛定理，在一定条件下，讨论了Ｂｒｏｙｄｅｎ方法的具仿射不变性的存在──收敛定理，从而，扩大了这两种方法收敛定理的收敛域。

航天器热模型修正技术进展研究

遗传算法和Broyden类的准牛顿法是近年出现的两种航天器热模型修正新技术,目前处于尝试用于工程实践的试探研究阶段。文章对两种方法的算法原理进行了初步调研,并分别分析温度和热模型不确定参数两方面的修正效果。单从温度修正结果来衡量,两种方法均能取得较好效果。但不确定参数的修正效果不佳,两种方法均无法保证不确定参数的精度、甚至只能获得丧失了物理真实性的参数解。在此基础上进一步分析了航天器热模型修正问题的定解性,指出一般情况下实际航天器热模型修正属于欠定解或过定解问题,无法得到精确的参数的反解值。据此提出工程上应成组使用修正获得的参数,并应保持同一参数在修正模型和预示模型中的一致性。最后,初步展望了利用人工神经网络深度学习进行航天器热模型修正的可能性。

基于新拟牛顿方程的修改Broyden族的全局收敛性

本文通过对目标函数四阶Taylor展开提出一种新拟牛顿方程,并给出了修改的Broyden族校正公式,在采用一种Wolfe类线搜索的LS搜索模型下,证明了修改的Broyden族的全局收敛性.

航空发动机总体性能数学模型的1种收敛算法

介绍了改进的Newton-Raphson方法和Bmyden方法,以之计算航空发动机数学模型的收敛,提高了模型的收敛性。

基于逆Broyden拟牛顿法的分布式暂态稳定仿真算法

基于调度中心间的广域通信网络进行分布式暂态稳定仿真,需要尽可能减少协调计算过程所需通信次数,以克服较高通信延时对仿真效率的影响。文中提出了一种基于逆Broyden拟牛顿法的分布式暂态稳定仿真算法。该算法采用节点撕裂法对互联电网进行切分,并采用逆Broyden拟牛顿法求解边界协调方程,从而实现暂态稳定仿真分解协调计算。对IEEE39节点系统和东北—华北—华中联网系统的测试结果表明,所提出的算法具有较高的计算准确性和收敛速度,即使在高延时广域通信网络中也可实现超实时仿真,具有较强的实用性。

修改Broyden族在一类非精确线搜索下的全局收敛性

将一类W olfe类线搜索模型的LS搜索模型与文献[10]提出的修改B royden族(M BC 1和M BC 2)相结合,得到M BC 1算法和M BC 2算法,并证明M BC 1算法和M BC 2算法在LS搜索模型下具有全局收敛性.

基于逆Broyden秩1拟牛顿迭代法的岩体裂隙网络渗流特性研究

岩体裂隙粗糙度和流体惯性效应是影响岩体裂隙网络等效渗透性的重要因素。首先回顾了单裂隙中裂隙粗糙度和流体惯性效应对其过流能力的影响;然后基于逆Broyden秩1拟牛顿迭代法求解控制裂隙内流体流动的非线性方程组,研究岩体裂隙粗糙度和流体惯性效应对离散裂隙网络（DFN）等效渗透性的影响;最后,基于两种不同边界条件,对离散裂隙网络模型内流体的流动特性进行了探讨。结果表明,当水力梯度较小（〈0.5）时,裂隙粗糙度和流体惯性效应对离散裂隙网络渗透性的影响很小;当水力梯度较大（〉0.5）时,裂隙粗糙度和流体惯性效应对离散裂隙网络渗透性的影响随水力梯度的变化而显著变化;在两种边界条件下,当水力梯度在0.1～10.0之间时,裂隙粗糙度和流体惯性效应对离散裂隙网络过流能力的最大影响分别为18.1%和27.5%。所以,当水力梯度较大时,需要在离散裂隙网络模型的渗流计算中考虑裂隙粗糙度和流体惯性效应的影响。

混合互补问题的光滑类Broyden拟牛顿算法

混合互补问题的求解能够转化成对其KKT系统的求解.对于混合互补问题KKT系统的求解采用先将KKT系统转化成一个非光滑的非线性方程组,然后构造新的光滑函数来逼近非线性方程组的方法.文中算法采用光滑类Broyden拟牛顿算法,全局收敛性得到了证明,数值试验表明算法是有效的.

非凸函数的限制Broyden族算法的全局收敛性

提出一个条件，对非凸函数，具有Ｗｏｌｆｅ搜索的限制Ｂｒｏｙｄｅｎ族（Φ∈［０，１））算法在此条件下有全局收敛性．

Efficient Numerical Methods for Solving Differential Algebraic Equations

This research aims to solve Differential Algebraic Equation (DAE) problems in their original form, wherein both the differential and algebraic equations remain. The Newton or Newton-Broyden technique along with some integrators such as the Runge-Kutta method is coupled together to solve the problems. Experiments show that the method developed in this paper is efficient, as it demonstrates that implementation of the method is not difficult, and such method is able to provide approximate solutions with ease within some desired accuracy standards.

用分解矩阵形式表达的Broyden族校正公式

在Broyden凸族建立了Hesse近似矩阵关于目标函数梯度向量等内积分解矩阵的校正公式,从而把由校正矩阵的等内积分解矩阵确定搜索方向的DFP和BFGS算法推广到Broyden凸族.

δ~2—加速的Broyden计算格式

应用 δ2 —加速技巧 ,对 Broyden的计算格式作了修正 .提出了一种新的修正的计算格式 ,给出了计算的步骤及数值例子 .

一族解非线性方程组的Broyden-ABS算法(英文)

提出了一族Ｂｒｏｙｄｅｎ－ＡＢＳ型算法，它的Ｊｏｃｏｂｉａｎ矩阵是由一系列Ｂｏｒｏｙｄｅｎ的行递推所形成．它是把Ｂｒｏｙｄｅｎ算法和ＡＢＳ投影算法结合在一起，避免了在算法中求Ｊａｃｏｂｉａｎ矩阵Ｆ（ｘ）．同时避免了在算法中求差商带来的不稳定性．（见［５］，［６］）．第二部分在标准假定下证明了所提出的算法具有超线性收敛．第三部分讨论了参数的选择．该算法具有很高的实用性．

带非精确线搜索广义Broyden族的收敛性质

提出了一个新的函数，并给出此函数的性质．利用它们分析广义Ｂｒｏｙｄｅｎ族．在较弱的条件下，对一致凸函数的无约束最优化问题，证明了带非精确线搜索的广义Ｂｒｏｙｄｅｎ族的全局和超线性收敛性，而且在较弱的条件下，证明了Ｂｒｏｙｄｅｎ族的全局和超线性收敛性．

带Goldstein线搜索的限制Broyden族算法对非凸函数的全局收敛性

研究了带Goldstein线搜索的限制Broyden族(φ∈[0,1))算法对非凸函数的收敛性质,并在一定的条件下证明了算法的全局收敛性.

基于QPSO混合算法的变循环发动机建模方法

针对变循环发动机非线性部件模型共同工作方程组求解时初值选取对收敛速度和精度的影响问题,提出一种基于量子粒子群优化(QPSO)算法与Broyden拟牛顿法混合的求解思路。首先,对变循环发动机(VCE)进行变几何特性分析以及反向传播(BP)神经网络下的外涵道稳态特性分析基础上,建立反映变几何特性以及模式切换等全状态部件模型。其次,以该模型性能计算为基准,提出了一种基于QPSO的Broyden拟牛顿混合算法来达到发动机共同工作平衡要求,通过发散系数实现混合算法的切换,以改善单一Broyden拟牛顿法对初值选取的依赖性同时提高QPSO算法的求解效率。通过高阶非线性方程组的仿真验证了算法的有效性、求解效率以及精度。最后,进行VCE部件模型稳态、动态仿真计算,结果表明:与Gas Turb性能计算结果对比可以看出发动机速度特性、高度特性等变化趋势与Gas Turb基本一致,且误差均小于2%;基于QPSO的Broyden拟牛顿混合算法可有效快速地完成VCE部件模型的求解;所建VCE部件模型能够有效实现该新型发动机的性能模拟分析。

基于新的拟牛顿方程的Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno算法

通过对函数的泰勒展开式进行误差分析,提出了对二次模型进行改进的新模型,在此基础上得到了改进的拟牛顿条件,并得到了与其相应的Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno(BFGS)算法.证明了在适当条件下该算法全局收敛.从试验函数库中选择标准测试函数,对经典的BFGS算法与改进的BFGS算法进行数值试验,试验结果表明改进的算法优于经典的BFGS算法.

优化问题的拟牛顿算法

拟牛顿算法是无约束优化问题的有效而著名的算法 ,是牛顿法的近似 .牛顿算法要求目标函数二次连续可微 ,Hesse阵非奇异且正定 ,计算量较大 .拟牛顿算法只要求目标函数一次连续可微 ,以拟牛顿方程为基础来构造算法 ,易于实现 ,计算量较小 ,并形成了完整的算法体系 ,在理论与应用上都有重要意义 .