一类特殊非线性问题的长效精细算法

一类特殊非线性问题的长效精细算法

论文摘要

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。虽然精细算法的精度相当高,但在应用精细算法求解非齐次或非线性问题时则会遇到很大的难题,主要是因为非线性项的习惯处理与传递矩阵的求逆使得计算精度的长效性很难得到保证,并且每小步本身的计算时间太长。近年来,随着精细算法研究的深入,非齐次问题已取得了很大的突破与进展,但在非线性问题方面却始终没能找到一条令人满意的途径。本文首先归纳总结出精细算法的4条隐性规则,基于这些规则,重点就一类非线性的二阶偏微分方程(NB-PDE)的精细算法进行了讨论,开展了系列性的研究。本文的创新工作主要有以下五个方面十个要点:(1)归纳总结出精细算法的4条隐性规则。(2)提出原子精细算法的概念,以图能将NB-PDE不断ε- e转化直至原子精细算法。(3)遵循隐性规则2,应用小波方法将NB-PDE持续ε- e转化为只含时间t的非线性ODES,具体细节内容:a.在小波尺度基构造的基础上提出了小波混合基。b.提出了小波联系系数的求解模型。c.证明了小波滤波系数可以由机证(机器证明)获得。d.证明了拟小波函数作为基函数的合理性,建立了自适应ω凸方法(简记:ω-AC),以使ω的调整有利于真实的解。这一方法是普适的,文中证明了M-S方法是它的一个特例。e.建立了自适应ω凸方法的误差分析理论,算例证实了方法的有效性。(4)遵循隐性规则3,例证了目前流行的区间精细算法的精度缺陷。(所谓区间精细算法,是指传递矩阵H随小区间[ ]tk,tk+1不同而不同。)(5)遵循隐性规则4,a.基于AGE格式,建立了非线性项无误差处理下的长效精细算法(SBHPD)。(所谓

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 精细算法提出的背景、隐性规则与发展悖论
  • 1.2 一类二阶非线性问题与本文的主要创新工作
  • 第二章 遵循隐性规则2 下的小波 Galerkin 方法
  • 2.1 小波Galerkin 方法的基础理论与误差估计
  • *'>2.2 尺度基构造方法*
  • 2.3 混合基构造方法
  • 2.4 联系系数的计算
  • 2.5 PDE 应用与算例分析
  • 第三章 遵循隐性规则3 下的拟小波配点法+区间精细
  • 3.1 小波配点法的基础理论
  • 3.2 M-S 方法的数学逻辑正确性证明
  • 3.2-1 基函数的构造
  • 3.2-2 M-S 是自适应ω凸方法推论的理由及其误差分析补证
  • 3.2-3 区间精细算法
  • 3.3 算例
  • 第四章 遵循隐性规则4 下的 AGE 长效精细算法
  • 4.1 引言
  • 4.2 基础理论
  • 4.3 PDE→AGE (?)[二项精细模型]
  • 4.4 [(实用)二项精细模型]的长效算法
  • 4.5 (分数步)区间精细算法与(分数步)长效精细算法的精度与计算量比较
  • 4.6 算例
  • 参考文献
  • 附录
  • 附录 1 Db3 小波能够成为机证推理的一个证明
  • 1.1 机证条件的实用归纳
  • 1.2 一个证明
  • 1.3 作为特例的 Db2 、Db1 的机证
  • 附录 2 传感器故障的诊断中 Db3 小波被重视的数学理由
  • 2.1 引言
  • 2.2 传感器故障的诊断
  • 2.2-1 传感器故障的数学模型
  • 2.2-2 故障能够被快速诊断的数学理由~冗余数学模型
  • 2.3 Db3 小波被选作诊断方法的数学理由与应用
  • 2.3-1 Db3 小波
  • 2.3-2 Lipschitz 指数与传感器故障特点的相关性
  • 2.3-3 故障诊断
  • 致谢
  • 攻读硕士期间发表论文情况
  • 相关论文文献

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