一类受抑动态系统的QR精细算法研究

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自钟万勰院士1994 年提出齐次线性自治动力系统的精细算法HPD以来,这一计算力学、工程应用与计算数学的学术交叉点迅速发展,已成为学术热点。本文基于已有的研究成果,对受抑动态线性系统结合QR 分解技术,将精细算法引向深入,开展了基于QR 分解的精细算法的系列性研究。本文的创新工作主要有以下两个方面:(1)求解齐次线性动态系统的精细算法HPD是钟万勰院士1994 年提出的,这一算法是长效的,即传递矩阵H 属“一次计算、终生使用”,或者说,只要[tk+1-tk=t,则[tk,tk+1]上的H是恒同的。然而,对受抑齐次线性动态系统而言,精细算法同样存在扩张误差以使结果失真的风险。围绕矩阵的QR 分解技术,本文提出了基于QR 分解的HPD 精细算法并做了与其相关的精度分析。算例表明:QR-HPD法的计算结果令人满意。(2)在设计求解非齐次线性动态系统的长效精细算法时遇到很大的困难(注:已报道的一些相关精细算法,传递矩阵H 随小区间[tk,tk+1]不同而不同,称:区间精细算法。区间精细算法较长效精细算法增加许多计算量),困难主要来自激励项或右端函数难以处理。目前,对于受抑非齐次线性动态系统,针对不同的右端激励函数,设计出了不同的齐次化精细算法,而齐次化并不能改变系统的受抑性,即精细算法中扩张误差以使结果失真的风险仍然存在,仍需对齐次化后的系统利用QR-HPD算法求解。
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