基于扩展系统求解振动控制问题的共轭梯度算法

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zm4910588
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在实际生活中,我们往往会遇到这样的情况,为了实现某个想法,达到某样的目标,而做出某些相应的事情。我们希望最终的结果得到控制,在掌控之中。实际上,工程中的物理过程通常都是可以控制的,即可以按照人们的需要以不同方法予以实现。那么就存在这样一个问题,怎么样控制才能得到我们想要的结果。例如,如何在最短的时间内达到目的地;或者怎样以消耗最少的能量而达到目的,等等。 控制问题广泛存在于工程技术各领域中,简单地说,控制问题就是在一定条件下确定控制方案或者控制参数,使过程从初始时间的t = t0开始,由初始状态X(t0)出发,到终端时刻t = tf时达到预计的目标。数学上看,控制问题是通过解状态方程约束下的(目标)泛函极值问题,确定系统的输入函数。 在控制问题中振动控制是一个非常重要的分支,无论是生活还是工程中都存在振动问题,如桥梁或者楼房在外界干扰下的运动控制;噪音传播的控制;汽车、火车甚至飞机运行中的振动问题等都属于振动控制问题。 迭代方法是求解这类问题的重要数值方法,根据确定迭代方向及迭代步长方法的不同,出现了多种迭代算法,如梯度方法、平行切线方法以及共轭梯度方法等。其中,共轭梯度方法应用较多,在解振动控制问题中发挥了重要作用。但由于计算过程中不可避免地求解微分积分混合问题,因而共轭梯度方法在程序编制和算法精度控制上带来不小的问题。 本文提出扩展系统共轭梯度方法,即通过引入变换,将原微分积分系统扩展为给定初始条件的微分问题,仅是初值问题的求解规模略有增加。扩展系统共轭梯度算法不仅程序编制简单,而且原微分积分混合问题的计算精度仅通过提高解初值问题的计算精度即可得到保障。 本文对微分积分混合系统的具体扩展如下: 对状态方程子问题的扩充: 对共轭方程子问题的扩充: 对灵敏度子问题的扩充: 本文除了对共轭梯度方法进行扩充外,还对具体算法的流程做了总结,之后引入了巡线机器人和两自由度问题两个工程算例来验证本文算法的有效性。两个数值算例的扩展系统初值问题的计算均采用欧拉预估校正算法求解的。结果表明我们提出的方法是有效的。
其他文献
ChatGPT的火爆让人工智能的著作权问题再次回归到人们的视野之中。目前对于人工智能创作物的讨论并没有触及人工智能的“人在回路”交互运行系统的本质,在这一过程中,人工智能必须依靠人类的力量进行迭代与发展。“人在回路”的运行本质揭示了人工智能并非“独立创作”,同时受制于人类输入数据的行为和结果的审核与操控也无法进行真正意义上的创造性行为,所以很难具有著作权法意义上的独创性。人工智能创作物并未失去成为
期刊
以娄烦县水峪村建设水土保持生态清洁小流域为例,针对水土流失、面源污染以及垃圾、人居环境等生态环境问题,提出了生态修复、综合治理和沟(河)道周边整治等治理措施。可为同类区域清洁小流域建设起到示范带动作用。
期刊
生成式人工智能作品与人类作品在创造主体上存在着不同,但究其本质,它们都是融合了智力和创造的结果,都蕴含着物质与经济的价值。生成式人工智能本质上是一种类人类的智能,由人类创造出来,但是它拥有与人类主体截然相反的工具属性,它不具有主动性,不可能主动要求自己的权利,并且对于相关责任也是被动地承担。因此,人类创作物的版权归属模式无法直接适用于生成式人工智能作品,但是可以通过对生成式人工智能作品版权归属设置
期刊
技术对人类的认知范式起着重要的影响。从数据可视化到生成式人工智能的互动在不同维度上挑战甚至重塑着人类的认知能力及框架。数据可视化本质上是一种视觉认知范式,它强化了人类认识论领域中的视觉中心主义传统,由此导致以视觉为中心的数字技术权力谱系的建立。随着以ChatGPT为代表的生成式人工智能的出现,人类的认知发生了由视觉向言说的转变。其一方面通过语言处理技术和算法模型,突破并重塑了人类的认知结构;另一方
期刊
目的:探讨康复治疗在老年骨质疏松性椎体压缩性骨折疼痛患者治疗中的临床效果。方法:选取老年骨质疏松性椎体压缩性骨折92例患者为研究对象,随机分为对照组与观察组各46例。对照组开展常规治疗,观察组开展康复治疗,比较两组治疗前后Cobb角、椎体前缘高度、疼痛评分(VAS)、日常生活能力(BI评分)、运动功能及生活质量评分等。结果:治疗前两组伤椎椎体前缘高度、Cobb角组间比较差异无统计学意义(P>0.0
期刊
目的 探讨多层螺旋CT和MRI用于腰椎压缩性骨折诊断的临床价值。方法 选取本院就诊的疑似腰椎压缩性骨折总共68例患者,行多层螺旋CT和MRI检查,将手术结果当作金标准,统计多层螺旋CT、MRI单项或者联合检查对腰椎压缩性骨折的诊断准确度、敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值,并观察多层螺旋CT和MRI有关影像特征。结果 手术结果证实阳性60例,阴性8例;多层螺旋CT发现阳性46例,阴性22例;
期刊
目的 X线与磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)对脊柱压缩性骨折的诊断效能分析。方法 收集江苏省启东市中医院2020年1月—2022年6月接诊的69例疑似脊柱压缩性骨折患者,均进行X线、MRI检查,以《骨质疏松性椎体压缩性骨折诊疗与管理专家共识》中脊柱压缩性骨折诊断标准为金标准,分析X线与MRI检查对该病的诊断价值,分析其影像学特征。结果 金标准结果:69例
期刊
在孤子理论中,构造非线性发展方程和非线性差分-微分方程精确解越来越引起人们的重视.辅助方程法和试探函数法是直接而有效的方法,其基本思想是通过适当选取不同的辅助方程或适当选取解的不同形式来构造方程的的精确解,当然也希望所得的解不仅包括前人已经得到的解,同时还要得到新的精确解.因此本文主要有两部分工作:求非线性连续的偏微分方程和非线性差分-微分方程的精确解. 首先,给出了Riccati方程的一
学位
结构优化重分析是一个在工程技术领域广受大家关注的问题。在产品设计过程之中,为了使产品的性能,结构等达到最优,往往需要对原始结构进行反复修改,这个过程就是重分析过程。在结构重分析过程中,当然可以对新的设计结果进行重新计算。但是这就意味着要耗费大量的计算资源,也是对以前计算的结果的浪费。因此寻求一种计算方法使得能够在原有的计算结果的基础上进行一次小的计算,就能过得新结构的结果,无疑是一种更为有效的处理
学位
富勒烯氢化物在高压下的结构与性质研究是新兴的研究热点。富勒烯作为新一代的储氢材料,清楚了解其结构与性能非常重要,其具有重要的科学意义,又可为将来的应用提供必要的实验数据。 目前为止关于富勒烯氢化物在高压下的结构与性质研究的相关报道还很少,是一个全新的研究领域,还有许多问题需要讨论。由于H原子的加入,富勒烯氢化物晶格与未发生加成的富勒烯相比发生了哪些变化,以及单个分子的振动情况会有哪些不同。
学位