求解代数Riccati方程的一些数值方法评述

在过去的三十多年中 ,代数 Riccati方程的数值求解一直是数值代数界和控制论界关注的重要课题。作者简要评述几种用于求解代数 Riccati方程的有代表性的数值方法。

一类广义代数Riccati方程的数值求解算法

广义代数Riccati方程的数值方法在非稳定系统模型降阶,滤波和动力系统控制中有十分重要的作用。本文基于牛顿迭代法设计了一种求解代数Riccati方程的预条件共轭算法,数值实验验证了该方法具有良好的收敛性。

用改进的Riccati方程法求解Konopelchenko-Dubrovsky System

文中用改进的Riccati方程法和F-展开法,获得了Konopelchenko-Dubrovsky System的新周期解、孤立波解及有理解.此种方法还可适用于更多的非线性偏微分方程的求解问题.

应用Riccati展开法求解广义KdV-mKdV方程的新精确解

应用Riccati映射法,对广义KdV-mKdV方程进行新的精确解的研究,根据齐次平衡理论,得到了广义KdV-mKdV方程新的精确解,这些解包括双曲函数解和三角函数解。通过这些解中待求参数之间的关系,运用Maple软件得到了这些解的图象。此方法在求解其他非线性偏微分方程中也有重要的作用。

求解一类非对称代数Riccati方程的改进Newton法

针对一类源于运输问题的非对称代数Riccati方程提出了一种超平方收敛的改进Newton法,并证明其单调收敛性.数值实验表明该方法是有效的,特别当问题接近奇异时,较Newton法优势更明显.

G'/G展开法在Riccati方程中的应用

通过齐次平衡原理和G'/G展开法对Riccati方程进行求解,得到了满足一定条件的Riccati方程的G'/G解。扩大了对Riccati方程的研究成果,扩展了G'/G展开法的应用。

求解非线性偏微分方程的自适应小波精细积分法

以Burgers方程为例,提出了一种求解偏微分方程的自适应多层插值小波配置法,通过引入一种具有插值特性的拟Shannon小波并利用插值小波理论构造了多层自适应插值小波算子,从而在空间实现了偏微分方程的自适应离散.另外,精细时程积分方法和外推法的引入不但有助于提高求解速度和数值结果的精度,而且使时间积分步长的选取具有了自适应性.

应用Riccati展开法求非线性分数阶偏微分方程的新精确解(英文)

应用Riccati展开法和复变换获得非线性分数阶Sharma-Tasso-Olever方程和时空分数阶耦合Burgers方程的精确解,这些解包括三角函数解和双曲函数解.因此,我们介绍这种方法对于研究非线性分数阶偏微分方程具有十分重要的意义.

PUMA机械手逆运动方程求解新方法

给出PUMA机器人逆运动方程求解的一种新的解析法,推导出直接计算各转角变量正、余弦值的公式,计算出各解的转角量,从而避免对计算结果取值范围的讨论,为机器人的运动优化创造了条件。该求解方法简单,计算速度快,运用计算机仿真分析证明了计算结果的正确。

离散系统运动方程的Galerkin有限元EEP法自适应求解

对于结构动力分析中的离散系统运动方程,现有算法的计算精度和效率均依赖于时间步长的选取,这是时间域问题求解的难点.基于EEP(element energy projection)超收敛计算的自适应有限元法,以EEP超收敛解代替未知真解,估计常规有限元解的误差,并自动细分网格,目前已对诸类以空间坐标为自变量的边值问题取得成功.对离散系统运动方程建立弱型Galerkin有限元解,引入基于EEP法的自适应求解策略,在时间域上自动划分网格,最终得到所求时域内任一时刻均满足给定误差限的动位移解,进而建立了一种时间域上的新型自适应求解算法.

一类Riccati矩阵方程广义自反解的双迭代算法

本文研究了一类Riccati矩阵方程广义自反解的数值计算问题.利用牛顿算法将Riccati矩阵方程的广义自反解问题转化为线性矩阵方程的广义自反解或者广义自反最小二乘解问题,再利用修正共轭梯度法计算后一问题,获得了求Riccati矩阵方程的广义自反解的双迭代算法.拓宽了求解非线性矩阵方程的迭代算法.数值算例表明双迭代算法是有效的.

一类离散时间代数Riccati矩阵方程对称解的双迭代算法

利用逆矩阵的Neumann级数形式,将在线性二次优化问题中遇到的含未知矩阵之逆的离散时间代数Riccati矩阵方程(DTARME)转化为高次多项式矩阵方程,然后采用牛顿算法求高次多项式矩阵方程的对称解,并采用修正共轭梯度法求由牛顿算法每一步迭代计算导出的线性矩阵方程的对称解或者对称最小二乘解,建立求DTARME的对称解的双迭代算法。双迭代算法仅要求DTARME有对称解,不要求它的对称解唯一,也不对它的系数矩阵做附加限定。数值算例表明双迭代算法是有效的。

一种二阶变系数线性微分方程的求解方法

在知道二阶变系数线性齐次微分方程一个特解的情况下,通过常数变易法,将二阶变系数线性非齐次微分方程转化为一阶线性微分方程,从而给出运算量较小的二阶变系数线性非齐次微分方程通解的一般公式,也给出了用刘维尔定理求解二阶变系数线性齐次微分方程的一个理论依据.

边界元法中线性方程组的拟波阵分块求解

以边界单元法形成的线性方程组为例提出了一种分块求解具有非对称满系数矩阵方程组的拟波阵方法。这种基于高斯消去法基本原理的分块求解法，采用了拟波阵求解技术，使常驻计算机内存的仅为二行分块的系数子矩阵，运算过程中存于外部设备的临时数据的最大量仅为全部系数矩阵元素的二分之一，从而大大地扩展各类计算机的解题规模。

长短波相互作用方程Jacobi椭圆函数新的展开法求解

在原有椭圆函数求解方法的基础上,推广了 Jacobi 椭圆函数展开方法,引入 Jacobi 椭圆函数的负幂次展开研究复非线性演化方程组的求解,得到了更多更新的长短波相互作用方程的准确包络周期解.该结果在一定条件下包含了相应的孤波解.

配点型无网格法及其迭代求解在导热微分方程中的应用

对配点型无网格法在求解导热微分方程中的应用进行研究,提出配点型无网格法的迭代求解算法,并同有限元法进行对比。结果表明,配点型无网格及其迭代方法易于编程实现,且精度与有限元法相当。采用迭代求解法甚至可以不用形成系数矩阵,求解逐点进行,占用内存空间少。选择适当的松弛因子,松弛迭代相对于 Gauss-Seidel迭代可减少迭代次数。研究表明配点型无网格法及其迭代求解方法在求解大规模工程问题时具有优势。

随机微分方程数值求解的两种插值法的比较

通过数值例子说明Euler法求解随机微分方程解的二阶矩时插值法的必要性.研究了Euler法用于均方稳定的线性检验方程时,两种插值方法的均方稳定和指数稳定性.通过数值例子比较了两种插值的不同,并分析了导致差异的原因.

一类双变量Riccati矩阵方程组对称解的迭代算法

基于求线性矩阵方程组约束解的修正共轭梯度法,讨论了由Nash均衡对策导出的一类双矩阵变量Riccati矩阵方程组(R-MEs)对称解的数值计算问题.提出用牛顿算法将R-MEs的对称解问题转化为双矩阵变量线性矩阵方程组的对称解或者对称最小二乘解问题,并采用修正共轭梯度法解决后一计算问题,建立了求R-MEs对称解的新型迭代算法.新型迭代算法仅要求R-MEs有对称解,不要求它的对称解唯一,也不对它的系数矩阵做附加限定.数值算例表明,新型迭代算法是有效的.

推广的Riccati方程法构造非线性差分-微分方程的精确解

将推广的Riccati方程法应用于求解非线性差分-微分方程求解领域.并在符号计算机系统Maple的帮助下,以离散的非线性(2+1)-维Toda lattice方程为应用实例,构造了该方程的一些新精确解,其中包括有理形式的双曲函数解和有理形式的三角函数周期解.

利用微分算子法研究二阶齐次线性微分方程与Riccati方程通解之联系

文章应用微分算子法处理二阶变系数线性微分方程,揭示了二阶齐次变系数线性微分方程与Riccati方程的通解理论之间的联系,发现这两类方程之间的通解可以互相转化,同时给出转化的途径.最后,作为理论的应用分析了一些具体例子.