一、编程用迭代法给n元方程组求解（论文文献综述）
李洪波,白英博,周天亮[1]（2017）在《高密齿散热器型材挤压的数值模拟及模具结构优化》文中认为高密齿散热器型材由于其截面形状复杂、舌比值（悬臂∶齿间距）大而使其挤压模具设计难度大、试模成功率低。以某公司生产的高密齿散热器铝型材为例,采用数值模拟软件Hyperxtrude对其挤压成形过程进行分析研究。将原设计模具在仿真软件上进行虚拟试模,找出可能存在的问题,再结合实际试模情况和模拟结果对模具结构和参数进行多次优化。主要通过改变导流板角度和工作带尺寸,使得型材截面最大挤出速度与平均速度的比值趋近于1。结果表明:经优化后的模具消除了原来存在的问题,挤出了合格的高密齿型材。
黄健[2]（2017）在《多孔介质中Darcy-Forchheimer模型的多重网格方法》文中认为多孔介质中流体流动的数学物理模型广泛应用于描述油藏开发过程中[6][9][57]。多孔介质中的流体运动所遵循的基本规律都是建立在质量守恒、动量守恒和能量守恒基础之上的。油藏研究的目的就是预测油藏未来走向动态,找到提高最终采收律的方法和途径。将需要模拟的物理系统用适当的数学方程表示,这个过程一般都作必要的假设条件。从实际的观点来说,为了使问题易于处理,这种假设是必须的。构成油藏数学模型的方程组一般都比较复杂,不能用解析的方法求解。所以必须要在计算机上近似求解。而在计算机上数值模拟油藏之前,需要建立油藏的数学模型。多孔介质中流体流动的物理模型在数学上表现为依赖于时间的强耦合的非线性偏微分方程组。由于多孔介质中这类模型十分复杂,流体运动所遵守的质量守恒集中体现物质的平衡,实际生产中表现为注产体积以及质量的平衡;而动量守恒主要是对速度与压力的关系式的描述;实际生产中主要关心物质的平衡和压力分布。所以需要进一步地引入各种假设对模型进行简化,降低耦合性、非线性强度。比如作为经验公式引入的Darcy定律以及其他非Darcy律,以及假设流体不可压或者微可压等等。假设流体不可压缩,化简的质量守恒方程和速度压力的Darcy定律耦合是常用的数学模型,可以将速度消去,求解只含有压力的椭圆方程。如果假设流体微可压缩,引入微可压缩系数,化简的质量守恒方程和Darcy定律耦合,将速度消去,则得到只有压力的抛物方程。若不消去速度,可以直接对混合弱形式构造逼近格式,其中dual型格式参考文献主要有[16][17][18][26][51][52]。primal型格式可以参考[28] [74]。Darcy定律主要描述流体流速u和压力p的梯度之间的线性关系,描述了多孔介质中Newton流体的渗流现象。当Darcy速度u特别小的时候,Darcy定律才成立[6]。Forchheimer在1901年观察到当Reynolds数比较大（大致Re > 1）[38]时,压力梯度与速度之间存在非线性关系。Forchheimer模型推导或经验公式的工作可以参考[66][77][21][2][35][43]。Forchheimer方程数学理论方面的工作可以参考[66][31][69]。Forchheimer方程本质上是一类非线性单调非退化方程,类似的问题还有p-Laplacian问题,拟Newtion问题,处理这一类单调非线性问题的技巧和方法可以参考[30][29][32][33]。一般这类数学模型的偏微分方程组结构比较复杂,耦合求解难度大。同时因为多孔介质类型多样,尺度变化大,导致数值模拟计算量大,收敛速度较慢。所以运用计算机对这类数学模型进行大规模、快速保精度的数值求解成为科学与工程中的迫切需求。近些年来,已经有了很多关于Darcy-Forchheimer模型的数值分析工作。其中Girault和Wheeler在[38]中已经通过证明非线性算子A（v）=μ/σK-1v+β/ρ|v|v的单调性、强制性以及半连续性,从而证明了 Darcy-Forchheimer模型解的存在唯一性,同时给出了一个合适的inf-sup条件。然后他们考虑分别用分片常数和非协调Crouzeix-Raviart混合元来逼近速度和压力。他们证明了离散的inf-sup条件以及给出的混合元格式的收敛性。同时他们用Peaceman-Rachford [58]类型的迭代方法来求解离散的非线性代数方程,并给出了这类迭代法的收敛性。在Peaceman-Rachford迭代方法中,非线性方程通过和散度方程解耦,然后求解一个封闭的方程。Lopez,Molina, Salas在[49]中实现了文献[38]中所提方法的数值实验,并且针对Newton法和Peaceman-Rachford迭代方法求解非线性方程做了对比。他们指出对比Peaceman-Rachford迭代方法求解非线性方程,Newton法求解非线性方程并没有优势。因为在每一步迭代中,Newton法需要求解一个Jacobian矩阵,然后再求解一个线性鞍点系统,但是在Peaceman-Rachford迭代中,只需要针对解耦之后的非线性方程计算一个人为引入的中间值,然后求解一个简化的线性鞍点问题。对比形成一个Jacobian矩阵所需要的工作量,求解解耦之后的非线性方程消耗的工作量可以忽略不计。而且,在选取同样的迭代初值的条件下,Peaceman-Rachford迭代比Newton法收敛所需的迭代步数少。细节可以参考文献[49]。Park在文献[56]中对时间依赖的Darcy-Forchheimer模型提出了一种半离散的混合元格式。Pan和Rui在文献[54]中对Darcy-Forchheimer模型给出了一种基于 Raviart-Thomas （RT）元或者 Brezzi-Douglas-Marini （BDM）元逼近速度,分片常数逼近压力dual形式的混合元方法。他们将Darcy-Forchheimer 模型中速度化为压力梯度的函数, 得到了一个非线性单调只含压力的椭圆偏微分方程,并且基于单调非退化方程的正则性证明了连续和离散问题的inf-sup条件,证明了解的存在唯一性。最后用Darcy-Forchheimer算子的单调性给了速度L2,L3范数,压力L2范数的先验误差估计。Rui和Pan在文献[63]中给出了 Darcy-Forchhcimer模型的块中心有限差分方法,其中块中心有限差分在合适的数值积分公式下可以认为是最低阶的RT-P0混合元方法。Rui, Zhao和Pan在文献[64]中针对Darcy-Forchheimer模型中的Forchheimer系数是变量的情况,即β（x）,给出了相应的块中心有限差分方法。Wang和Rui在文献[76]中对Darcy-Forchheimer模型构造了一种稳定的Crouzeix-Raviart混合元方法。Rui和Liu在文献[62]中对Darcy-Forchheimer模型介绍了一种二重网格块中心有限差分方法。Salas, Lopez,和Molina在文献[67]中给出了他们在文献[49]中实现的混合元方法的理论分析,并给出了解的适定性分析和收敛性证明。上述提到的大多数前人的工作主要致力于对Darcy-Forchheimer模型的离散方法。除了在文献[38]中提到的Peaceman-Rachford迭代法,很少有工作探索针对离散后得到的非线性鞍点问题的快速解法,而这正是本篇论文的出发点和主题。多重网格方法是许多高效求解线性和非线性椭圆问题的方法之一。需要特别指出的事,对非线性问题,我们不会再得到一个简单的线性残量方程,这就是处理线性和非线性问题的最重要的区别。这里我们所用的多重网格格式是我们常用来处理非线性问题的多重网格方法,称为全近似格式（FAS） [20]。因为我们在求解粗网格的问题时用的是全近似,而不是只用误差。本文对多孔介质中Darcy-Forchheimer模型构造了基于协调和非协调混合元方法离散分别给出了有效的非线性多重网格方法。我们用Peaceman-Rachford迭代法作为多重网格方法中的光滑子来解耦非线性方程和质量守恒方程。我们把线性的鞍点问题简化成一个对称正定的问题求解,并且说明了我们这种处理方式的有效性。针对用来解耦非线性方程和限制条件的分裂参数α,文献[49]中对Forchheimer系数β不同的取值,总是取α = 1,而我们找到了一个更好的值,并且通过比较迭代收敛需要的次数和CPU计算时间说明了我们取的值更好。我们做了很多数值实验来说明我们构造的多重网格求解器的有效性。我们构造的方法收敛即不依赖于离散网格的大小也不依赖于Forchheimer数的取值,并且我们的计算复杂度是接近于线性的。需要提醒的是,构造一个快速算法不依赖于一些重要的参数是一件不容易的事情,例如文献[50, 53]中对一类线性Stokes方程的处理。本文组织结构如下:第一章,简要介绍了多孔介质中Darcy-Forchheimer方程及其适用范围,以及质量守恒定律及其在各种假设下的变形,本文所处理的数学模型,求解的方程组就是基本方程的耦合。第二章,简要回顾了求解离散方程的基本数值计算方法。包括线性方程组的直接解法以及线性迭代解法和非线性迭代解法。除了介绍不同的数值方法外,还简要概述了每种方法有效适用的情况。同时说明了基础迭代法的优势和缺陷。经典的迭代法本质上仅起到“光滑”作用,即它能很快地消去残量中的高频部分,但对低频部分,效果却不是很好。以经典迭代法求解齐次Dirichlet边界的二维Poisson问题为例来说明迭代法的光滑性质。第三章,介绍了多重网格方法最基本的思想和最基础的算法。首先介绍了线性多重网格方法,因为对线性问题误差满足残量方程,但是它对非线性问题并不适用,对非线性问题,则需要采取不同的策略。随之介绍了两种常见的非线性多重网格方法。第四章,对多孔介质中Darcy-Forchheimer模型构造了基于协调混合元方法离散给出了一种有效的非线性多重网格方法。我们用Peaceman-Rachford迭代法作为多重网格方法中的光滑子来解耦非线性方程和质量守恒方程。我们把线性的鞍点问题简化成一个对称正定的问题求解,并且我们说明了我们这种处理方式的有效性。针对用来解耦非线性方程和限制条件的分裂参数α,文献[49]中对Forchheimer系数β不同的取值,总是取α= 1,而我们找到了一个更好的值,并且通过比较迭代收敛需要的次数和CPU计算时间说明了我们取的值更好。我们做了很多数值实验来说明我们构造的多重网格算法的有效性。我们构造的方法收敛即不依赖于离散网格的大小也不依赖于Forchheimer系数的取值,并且我们的计算复杂度是接近于线性的。本部分内容出自文章[42],该文章已在期刊Journal of Scientific Computing（SCI）在线发表。第五章,对多孔介质中Darcy-Forchheimer模型构造了基于非协调混合元方法离散给出了一种有效的非线性多重网格方法。非协调混合元多重网格和协调混合元多重网格相比最重要的区别是离散空间不嵌套,因此在对网格函数在不同网格之间的转换时,我们不能再由简单的自然映射得到。关键的问题就是如何来构造网格之间的投影算子。和协调多重网格方法一样,我们做了很多数值实验来说明我们构造的多重网格算法的有效性。我们构造的方法收敛即不依赖于离散网格的大小也不依赖于Forchheimer系数的取值,并且我们的计算复杂度是接近于线性的。
周天亮[3]（2017）在《6063铝合金散热器型材挤压成形数值模拟与参数优化》文中研究指明散热器铝型材具有外型美观、重量轻、散热性能好等优点,在航空航天、轨道交通、建筑工程等行业中得到了广泛的应用与发展。但由于其外形具有悬臂长、齿间距小、舌比值大等特点,在实际生产过程中,该类型材产品试模成功率一直较低,往往需要经反复试模、修模才能满足生产要求。因此,对散热器铝型材的成型研究显得十分必要。在我国的铝加工行业中,该类型材模具的设计仍然处于经验类比阶段,不仅模具生产周期长,试模修模过程繁琐,同时产品质量难以得到保证。为了更好地解决这一问题,本文以两种不同结构样式的散热器铝型材作为研究对象,利用数值仿真技术对其挤压成形过程进行仿真模拟,并根据仿真结果对其工艺或模具进行优化。根据选用的两种型材外形特点,设计出相应的模具结构并对其进行强度校核,然后利用仿真软件deform-3D对其中的短齿散热器型材挤压成形过程进行仿真模拟,从成形结果、等效应变场、温度场、载荷-行程曲线等多方面分析了型材成形过程存在的问题,同时探讨了不同挤压速度对型材模具及载荷的影响,最终找出适合该型材的挤压速度区间。利用仿真软件Hyperxtrude对高密齿型材的挤压成形过程进行了仿真模拟。由于该型材在生产试模过程中出现了翘曲和堵模等缺陷,因此本文首先利用原设计模具结构进行虚拟试模,并将仿真结果与实际试模情况进行对比,找出试模失败的原因,然后结合试模与仿真结果,对模具进行多次优化与改进,最终使其满足实际生产要求。研究结果表明:经修改后模具结构满足使用要求。研究成果和结论可为实际铝型材热挤压模具的设计/分析/优化一体化提供参考。
徐玲[4]（2015）在《传递函数参数估计方法研究》文中认为传递函数在经典控制理论中具有很重要的地位.经典的PID控制算法大多基于系统的传递函数模型.现存统计辨识方法大多基于系统的离散时间模型.论文首次将统计辨识方法中的非线性优化原理用于研究连续时间系统传递函数参数估计问题,提出了“传递函数参数估计方法”研究课题,选题具有理论意义和实用价值.论文的主要工作如下.1.线性动态系统的传递函数是一个有理分式函数,其分子和分母多项式的系数定义为系统参数.众所周知:系统的脉冲响应和阶跃响应都是关于系统参数和时间的高度非线性函数.论文首先针对一般非线性函数的滚动优化问题,使用递推辨识思想,提出了基于梯度搜索和基于牛顿搜索的递推参数估计方案.利用系统脉冲（阶跃）响应输出的离散观测数据,推导了传递函数的梯度递推参数估计方法、多新息随机梯度参数估计方法和动态数据长度下的牛顿递推参数估计方法,进一步为了减小计算量,提高算法的稳定性,推导了基于分解的牛顿递推参数估计方法.2.针对有限数据长度的一般非线性函数优化问题,使用迭代辨识原理,提出了基于梯度搜索和基于牛顿搜索的迭代参数估计方案.利用系统脉冲和（或）阶跃响应输出的离散观测数据,推导了传递函数的有限数据梯度迭代参数估计方法和牛顿迭代参数估计方法,以及滑动数据窗梯度迭代参数估计方法;基于递阶辨识原理,提出了基于分解的牛顿迭代参数估计方法.对牛顿迭代方法中海赛矩阵求逆引起稳定性差的问题,采取了增加步长因子、修正海赛矩阵的措施,提高了牛顿算法的稳定性.基于拟牛顿思想,进一步推导了高斯–牛顿迭代参数估计方法和变尺度迭代参数估计方法,仿真结果表明提出的方法减小了算法的计算量,提高了算法的稳定性.3.前述方法是在脉冲输入和（或）阶跃输入信号激励下,研究了传递函数参数的递推估计方法和迭代估计方法.在此基础上,论文研究传递函数在正弦激励信号下的频率响应参数估计方法.采用从简单到复杂的研究思路,从单频率的正弦信号,到双频率正弦信号,再到多频率正弦组合信号,研究了正弦信号激励下的传递函数参数可辨识性问题,即传递函数参数数目与信号频率数之间的关系.针对单一频率和多频率正弦组合信号特征参数估计问题,提出了代数求解参数估计算法、最小二乘参数估计算法,梯度迭代参数估计算法.进一步,在单一频率及多频率正弦组合信号激励下,研究和提出了传递函数频率响应的代数求解参数估计算法、最小二乘参数估计算法,梯度迭代参数估计算法、高斯-牛顿迭代参数估计以及阻尼迭代参数估计方法.仿真例子和比较分析结果表明,提出的频率响应辨识方法能有效地估计传递函数的参数.
丁萍[5]（2015）在《稀疏线性系统中基于GPU的预条件共轭梯度法并行优化方法的研究》文中研究表明由于图形处理器（Graphics Processing Unit,GPU）的性能得到较大提高,不但促进了计算机仿真和图像处理等应用领域的高速发展,而且为人们提供了更好的运行平台来利用GPU进行除了图形处理以外的通用计算。在科学计算的领域中,用迭代法来求解大型稀疏线性系统在城市大气污染的湍流模拟、视频处理、流体和力学、材料模拟与生物医药等实际应用中具有重要的意义。非计算密集型类算法在数值类算法中的内存墙问题比较严重,而在利用GPU做并行优化时,这个问题尤为突出。稀疏矩阵向量乘算法是此类问题的典型代表,解决方法是使用压缩存储格式表示稀疏矩阵,设计一种基于GPU的稀疏矩阵向量乘并行算法,进而通过CPU和GPU协作的方式对预条件共轭梯度算法进行加速,本文的目标是取得如下的成果:1.分析解决稀疏线性系统中的预条件共轭梯度算法中最为耗时的是稀疏矩阵向量乘的计算,根据对称矩阵的特点和GPU多线程并行计算的要求,从存储格式、存储器层次、任务划分和线程映射等方面对稀疏矩阵向量乘的计算进行加速。2.本文提出预条件共轭梯度法在GPU上的优化方法。本文有效利用GPU的多层次的存储器体系,采用线程与矩阵映射、数据合并访问、数据复用等优化手段,有效利用GPU的多层次的存储器体系,并通过高效的线程调度来隐藏全局存储器的高延迟访问。3.本文提出预条件共轭梯度法在Xeon Phi上的优化方法。有效利用Xeon Phi的高并行度计算对数据通信/传递、减少数据依赖、向量化、异步计算等进行优化,并通过高效的线程调度来隐藏全局存储器的高延迟访问。本文提出了一种基于求解含有特征问题的大规模稀疏矩阵的并行共轭梯度算法。分别在GPU处理器上的计算和Xeon Phi处理器上进行并行优化,通过实验验证了算法的可行性和正确性,并对比几种方式下的运行效率,得出在GPU下比在Xeon Phi下运行效率高。最后在公共测试集上分别测试了本文提出的两种优化方法,相比较其他近年来的优化效果,取得了更好的优化效果,具有普遍意义。
曹佳[6]（2015）在《端射天线阵列机理与应用研究》文中提出端射阵列天线本身具有低剖面波束覆盖、低空气阻力的特性,在相控阵天线的应用中逐渐引起了人们的重视。机载雷达系统往往需要同时兼具阵面结构的气动性和阵列波束覆盖空域的宽阔度,端射天线阵列正能很好地兼顾这两方面的要求。但是长期以来在人们对相控阵的认识中,端射阵列天线都存在着增益不高、口径效率低、阵列受耦合效应影响严重等问题。前人的相关研究中已经证明了利用高增益的平板端射单元组成的平面端射阵可以在端射方向上实现可观的方向性增益。本文则以阵列内的耦合问题为切入点,着重从理论的层面更深入的揭示端射天线单元及端射阵列的辐射机理,以期以此为指导,来论证平面端射阵列实现相控阵扫描探测功能的能力。具体的研究内容分以下五个方面:第一部分端射阵的基本原理与特性研究。这部分研究主要针对的是端射阵这种特殊的阵列形式,不考虑构成阵列的单元形式。在系统总结了学术界过去在端射阵领域的经典理论后,对阵列天线分析设计中的一些基本问题,在端射阵上进行了推广分析。第二部分端射天线组成阵列的耦合性质分析。这部分研究从端射天线单元组成的端射阵列表现出的一系列特殊的耦合现象出发,将端射天线的复杂结构抽象为简化的分块模型,并使用矩阵分析的方法,证明了端射天线组成的端射阵与一般边射阵列不同的耦合性质。这些性质导致了传统的阵列耦合分析矫正方法对于这类型的阵列不再适用。第三部分研究工作提出了两种专门针对端射天线端射阵的耦合估计方法。其目的在于使用恰当的方式量化描述该类型阵列的耦合问题。迭代估算法与综合测试法分别可从不同的途径获得了阵列的辐射场矩阵,该矩阵的三个构成要素——直接辐射场方向图函数、耦合辐射场方向图函数以及耦合系数矩阵共同代表了具体阵列的耦合特性。在此基础上,基于耦合系数矩阵的近似校正方法被提出。第四部分的研究结合阵列的具体装载环境,选择了平板端射天线作为组阵单元。首先提出了一种改进的波束上偏角估算方法,实现了导体地平面对端射天线性能影响的准确估计。接着采用第三部分提出的对耦合问题的分析方法,评估了平板端射天线在端射阵中体现的性能。分析显示,不同的单元结构在性能上有明显差异——有些单元在阵中会产生有利于波束扫描的稳定宽波束,而另一些单元组阵后波束则变得不平坦,需要校正后方可利用。第五部分综合之前研究的各项成果,设计加工了一副平面端射相控阵天线,并将其分别与无源馈电网络与有源T/R馈电网络对接,完成了验证测试工作。测试结果显示,该阵列在有限口径下不但保持了较高的增益与副瓣抑制能力,同时还实现了方位面一维的大角度扫描。阵列体现出的工作性能基本符合分析预期,证明了本文提出的分析方法的正确性。以上内容按照理论分析、仿真分析、试验验证的思路完成了对端射天线阵列的辐射机理与应用的深入研究。
宋伟[7]（2014）在《砂轮修整器整体式气浮导轨的动态性能研究》文中进行了进一步梳理在工业发展过程中,对产品精度更高的要求直接促使了生产零部件以及加工零部件的机器设备更进一步改良,以满足精度要求。在精加工中有一个重要部分就是对工件进行磨削,而磨削通常是用砂轮来实现。但长时间磨削工作的砂轮,必然会产生边缘磨损,影响磨削效果,影响工件精度,这时候就得对砂轮进行修整。要将磨损的砂轮重新修整为可以满足磨削要求的砂轮,那么对砂轮进行修整的砂轮修整器的性能、精度就成了主要影响因素。理想的整体式气浮导轨在工作中,动导轨和定导轨之间应该是等间隙,并且对应的动导轨两侧气膜应该是等厚度,本文将这种导轨位置称为理想位置。然而整体式气浮导轨承受偏载后,将导致导轨间隙不相等,厚度也不相等,这就会改变与动导轨固连的金刚笔理想的空间坐标；并且由于气膜厚度极小,导轨间很小的偏角就有可能引起刮蹭,影响轴承稳定性。本文把整体式气浮导轨应用在Y7125磨齿机砂轮修整器的导向支承运动部件,在对整体式气浮导轨受偏载运动时的性能加以研究分析的基础上,给出了一套通过调整各个节流孔节流面积,消除导轨偏斜问题,提高气浮导轨工作精度的设计方法。本文首先将动态导轨,按照时间节点简化成静态进行研究。基于雷诺控制方程,气体流量守恒定律,对导轨偏载时的承载力,偏载力矩等参数利用有限差分等数值算法进行分析。再利用反推法,即以偏载时导轨的承载力和偏载力矩以及理想气膜厚度（即导轨位于理想位置时气膜的厚度）为约束条件,通过嵌套程序对每个节流孔的节流面积进行调整,最终算得一组节流孔的节流面积值。这些数据从理论上就可以使得导轨在偏载和偏载力矩不变的情况下,导轨位置恢复为理想位置。最后,通过控制可变节流孔使各个节流孔节流面积等于上述求得数据,这样就使修整器定导轨与动导轨间的气体压力抵消金刚笔切削力给导轨带来的偏载和偏载力矩,使原来导轨四周的非等间隙气膜变为等间隙等厚度气膜。如此,从理论上使导轨回归理想工作轨迹,减小了由于导轨受偏载从而位置产生偏斜对金刚笔的工作坐标所造成的误差。并且根据可变节流孔的可控制性,如果结合数控技术,通过把各个时间节点上的静态调整连串起来,就能使气浮导轨在运动中随时调整。如此增强了整体式气浮导轨在运动中的可调性,使其在动态工作中始终达到理想空间坐标,从而大大提高修整器的动态工作精度。
印峰[8]（2013）在《输电线路除冰机器人逆运动学问题研究》文中研究表明线路覆冰对电网及电力设备的危害在于:随着积雪、冰凌载荷增加,会引起线路舞动、雾闪等现象;当输电线覆冰超过设计标准规定水平时,可能导致杆塔变形、甚至倾覆,从而造成整个电网结构性的破坏。在电网安全事故中,以输电线路的抢修难度最大,其影响也最为严重。目前,国内外主要采用的输电线路除冰技术包括热融法和机械破冰法。热融法通过提高线路电流以增加线路发热,从而达到融冰目的。热融除冰效率较高,但能耗高,操作成本相当可观;机械破冰法主要依靠人工上线除冰方式实现,其危险性高,劳动强度大,并且除冰效果非常有限。围绕着如何实现低功耗、低成本、高效率、人员零伤亡、可连续在线的输电线路除冰作业,本项目组创造性地提出以机器人代替人工等其它除冰方式的新思路。与传统除冰方式相比,采用机器人除冰优势明显,发展前景非常广泛。控制除冰机器人沿输电线路平稳、可靠地运行是确保机器人正常工作的前提和基础,而机器人逆运动学问题作为机器人技术领域的基础性问题之一,直接影响到机器人机械设计与优化、轨迹规划与跟踪控制、虚拟现实以及视觉伺服控制等各项关键技术的解决。为此,本论文针对除冰机器人逆运动学问题展开了较深入的研究,全文主要工作包括以下几个方面。论文首先介绍了冰灾天气对于电网的危害,以及目前存在的主要输电线路除冰方法;系统分析了现有除冰方法的优缺点,提出采用机器人除冰的可能性;阐述了国内外对于输电线路机器人和串联机器人逆运动问题的研究现状。本文设计并研制的输电线路除冰机器人采用三机械臂结构,其结构复杂,要建立较精确的运动学模型非常困难。为此,针对设计的三臂式除冰机器人结构,在本论文的第二章提出分时控制策略,即使各个机械臂逐次分时运动,从而可将机器人运动学模型简化为串联机械手模型进行分析。在此基础上,建立了除冰机器人连杆坐标系,并获取了其结构的D-H参数。同时,建立了以操作手末端执行器位置误差与姿态误差表示的优化方程。根据旋转关节和平移关节的特点,推导了逆运动学优化方程的梯度计算公式,该梯度式可用于迭代算法的最优搜索方向计算;另外,由机器人旋转方程和运动微分方程出发,推导了迭代计算中最优搜索步长的近似计算公式。综上,论文得出了用于计算任意自由度串联机器人逆运动学问题的最优化方法的一般性计算公式。基于导数的最优化方法,类如牛顿迭代法,是用于计算机器人逆运动学问题的重要方法之一。虽然论文第二章给出了最优搜索步长的近似计算公式,但该公式需要计算机器人雅克比矩阵,并且涉及到向量运算,其计算过程比较复杂。为此,在第二章的基础上,论文第三章提出一种改进的拟牛顿方法,其基本思想是:如果最优搜索方向已知,在起初始值已充分接近真实解的条件下,可以以一个指定的较小搜索步长逼近问题的最优解。由于搜索步长通过随机方式指定,因此大大降低了计算复杂度,提高了算法的可执行性。另外,为了提高初始值的搜索效率,本文将类电磁算法首次应用于机械手运动学问题的求解,并且取得了非常理想的计算效果。虽然将串联机器人逆运动学问题转化为一个多元函数优化问题进行计算,可得到较为精确的逆运动学解。但是,当机器人结构复杂,其结构参数较难获取时,采用前述方法求解存在困难。由于神经网络具有较强的泛化能力和非线性映射能力,因此,利用神经网络方法求解机器人逆运动学问题并不依赖于机器人结构参数。然而,采用神经网络方法求解机器人逆运动学问题一直存在两个技术瓶颈有待突破,即:训练集获取与网络训练速度问题。针对该问题,论文第四章提出将逆运动学求解过程转化到关节子空间内完成以及对训练样本进行筛选分类两种新的计算思路,并采用极限学习机算法训练网络,在一定程度上较好的解决了上述两个技术问题。在前述各个章节中,实际研究的是无约束条件下机器人逆运动学的计算问题,然而现实中许多优化问题往往是带有约束条件的。例如,本文研究的三臂式除冰机器人在越障过程中,通常在其悬点处存在由其它关节运动引起的附加的转动自由度,该被动关节的转动量由机器人的结构参数和其它关节的转动量共同决定。而前述的方法一般不再适用于带约束优化问题。为此,论文第五章提出一种改进的类电磁算法。该算法基于原始类电磁算法和适合度规则,可用于求解带有约束关系的机器人逆运动学问题,并可推广到其它带约束函数优化问题的计算。论文第六章总结了在输电线路除冰机器人的研制过程中,需要解决的关键与难点技术问题。介绍了本项目组研制的三臂式除冰机器人机械结构和控制系统组成。最后总结了全文的主要创新性研究成果,并对下一步研究工作进行了展望。
兰日清[9]（2012）在《大型结构三维地震反应分析并行计算方法研究》文中指出随着科学技术的快速进步和经济条件的迅速改善，世界各地对大型结构的需求越来越多。对这些大型结构进行地震反应分析时，存在两个科学技术上的挑战：（1）结构有限元模型的单元数和自由度数巨大；（2）该类结构受高阶振型影响较大，需要建立高阶的求解方程。并行计算技术的出现，为顺利的求解该类型结构，确保计算精度，提供了很好的方法和手段。本研究利用并行计算技术，研究了大型结构的地震反应分析方法。研究内容主要包括以下几个方面：1．深入研究了区域剖分方法的国内外研究现状，对部分方法编制了C/C++程序并进行区域剖分效果的对比，分析了各个方法的优缺点及适用范围。2．对各种区域分解算法进行了深入的研究，分析总结了各种常用算法的优缺点。3．专门对子结构分析方法进行了研究，编制了相应的C/C++程序，并利用ANSYS作前处理器，得到相应的结构刚度矩阵和荷载矩阵后，对二个单元和四个单元的简单悬臂梁进行了试验性并行计算算法的研究，此方法的详细研究为后续方法的研究奠定了基础。4．详细研究了BDD（Balancing Domain Decomposition）方法，BDD方法是一种子结构方法，其主要是把结构分成若干个子区域，每个子区域分成区域与区域间的边界节点和剩余的内部节点，每个子区域首先进行自由度静力凝聚，形成界面节点自由度方程。然后应用BDD预处理子的预处理共轭梯度法求解各个界面方程，在求解过程中要交换界面之间的信息，最终得到各个节点的位移和应力情况。5．基于区域分解算法对结构的静力和动力问题进行了并行计算方法研究，在进行大型结构的动力并行计算分析时，利用Newmark-β法对时间离散化积分。对于动力分析，基于ADVENTURE编制了并行计算程序，实例证明，编译的程序可以用于大型结构的动力并行计算分析。6．基于区域分解算法对静力非线性和动力非线性有限元进行了并行计算方法的研究，在非线性方程求解中，在每个荷增量步内采用了牛顿-拉夫逊迭代法，在牛顿-拉夫逊的每个迭代步内使用了共轭梯度法进行相应的迭代计算，对于动力非线性分析，也基于ADVENTURE编制了并行计算程序，实例证明，编译的程序可以用来求解大型结构的动力非线性反应。7．应用上述方法对意大利的万神庙进行了三维地震反应分析，该结构总共划分为1,329,027个四结点的四面体单元，结果表明，当采用96个计算节点时，只需要短短的十一分钟左右的计算时间。
苏毅[10]（2012）在《半周期对称SHEPWM技术的开关角求解方法》文中研究指明作为现代电力电子技术中的核心之一,PWM（Pulse Width Modulation）技术在近几十年获得了深入的研究和广泛的应用,涉及静止无功补偿、有源电力滤波、统一潮流控制、超导储能、高压直流输电、电气传动、新型UPS以及可再生能源的并网发电等各个电力领域。本论文以半周期对称SHEPWM技术为研究对象,较为系统及深入的研究了该技术的开关角特性、初值获取方法、直流电压波动时开关角的迭代解法及基于神经网络方法的开关角解法。本文第二章通过与1/4周期对称SHEPWM方法对比,研究了半周期对称SHEPWM方法的开关角特性,并通过仿真证明,半周期对称SHEPWM波形既具有1/4周期对称SHEPWM波形质量最优的特点,又能同时控制特定谐波的幅值和相位,并扩大了开关角的解的范围,为进一步优化输出波形提供更多的选择。在此基础上,提出一种结合移相角控制原理和半周期对称SHEPWM方法的复合控制方法,使D-STATCOM在补偿无功功率的同时,能够补偿负载电流的部分谐波分量。验证了半周期对称SHEPWM方法同时控制谐波幅值和相位的理论有效性。在迭代求解半周期对称SHEPWM方法开关角的过程中,合适的开关角初值能加快迭代收敛的速度。但是,相同开关频率下,半周期对称SHEPWM方法的独立开关角比1/4周期对称SHEPWM方法多一倍,不容易获得能够收敛的开关角初值。本文第三章提出以1/4周期对称SHEPWM方法的最优解作为半周期对称SHEPWM方法的开关角迭代初值,不仅能保证足够快的迭代速度,也能使开关角的解的总谐波畸变率和谐波失真度尽可能小。通过比较在收敛精度相同的条件下,经验性初值、基于三角载波比较法的开关角初值、基于重心重合理论的开关角初值和基于1/4周期对称SHEPWM方法的初值在不同调制目标时的迭代收敛速度,证明了基于1/4周期对称SHEPWM方法的初值最适用于半周期对称SHEPWM方法的开关角求解。绝大多数对SHEPWM方法的研究都以电压源换流器（VSC）直流侧电压恒定为前提,然而实际上,交流电网的三相不平衡可引起VSC直流侧电压的波动,直流电压波动又会导致VSC输出电压中含有寄生谐波。本文第四章提出结合改进开关函数法和半周期对称SHEPWM方法的改进半周期对称SHEPWM方法。该方法消除VSC直流电压波动时输出电压中的寄生谐波,改善了VSC的输出性能。同时给出了采用改进半周期对称SHEPWM方法求取开关角的方法。仿真试验证明了此方法的有效性,并表明基于1/4周期对称SHEPWM方法的不同的开关角初值虽然都能达到调制目标,但影响输出相电压的不平衡度,选择不平衡度较小的初值得到的波形的总谐波畸变率较小,波形质量更好。采用传统的迭代算法获取改进半周期对称SHEPWM方法的开关角是一个复杂的迭代计算过程,每个开关角需要单独求解,计算量大。同时,与1/4周期对称SHEPWM方法中的开关角不同,半周期对称SHEPWM方法的每个开关角受多个参数影响,简单的函数拟合不能满足精度要求。本文第五章采用BP神经网络方法实现对半周期对称SHEPWM方程组的拟合,达到了较好的拟合效果。由于无需考虑迭代次数的影响,选取1/4周期对称SHEPWM方法中THD较小的那组解作为初值以获得足够多的训练样本。在设计神经网络的过程中,采用粒子群算法获得BP网络初始权值和阈值,采用BP子网系统提高拟合精度,然后设计12因素、11水平的正交表,通过正交试验表设计BP网络的测试样本,检验所设计网络的泛化能力。通过仿真验证了子网系统具有比原型网络更高的训练精度。最后,利用实时数字仿真系统验证了本文提出的半周期对称SHEPWM技术的开关角求解方法的正确性和有效性。
二、编程用迭代法给n元方程组求解（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、编程用迭代法给n元方程组求解（论文提纲范文）
（1）高密齿散热器型材挤压的数值模拟及模具结构优化（论文提纲范文）
| 1 工艺分析与模具设计 |
| 2 初始设计方案上机试模结果 |
| 3 挤压过程的数值模拟 |
| 3.1 参数设定 |
| 3.2 模拟结果分析 |
| 3.2.1 初始设计方案模拟结果 |
| 3.2.2 第1次模具结构优化方案与结果分析 |
| 3.2.3 第2次模具结构优化方案与结果分析 |
| 4 实际生产情况 |
| 5 结论 |
（2）多孔介质中Darcy-Forchheimer模型的多重网格方法（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 多孔介质中的Darcy-Forchheimer模型 |
| 1.1 Darcy-Forchheimer方程 |
| 1.2 质量守恒定律 |
| 第二章 数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 线性方程组的直接解法 |
| 2.3 代数方程组的迭代方法 |
| 2.3.1 线性迭代方法 |
| 2.3.2 基础迭代法的光滑性质 |
| 2.3.3 非线性迭代方法 |
| 第三章 多重网格方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 线性多重网格方法 |
| 3.3 非线性多重网格方法 |
| 3.3.1 Newton-linear MG |
| 3.3.2 FAS |
| 第四章 Darcy-Forchheimer模型一类协调混合元的多重网格方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二维Darcy-Forchheimer模型和记号 |
| 4.3 Darcy-Forchheimer模型的混合元弱形式 |
| 4.4 求解Darcy-Forchheimer模型的非线性迭代方法 |
| 4.5 求解Darcy-Forchheimer模型的非线性多重网格方法 |
| 4.6 数值实验 |
| 第五章 Darcy-Forchheimer模型一类非协调混合元的多重网格方法 |
| 5.1 二维Darcy-Forchheimer模型和记号 |
| 5.2 Darcy-Forchheimer模型的混合元弱形式 |
| 5.3 求解Darcy-Forchheimer模型的非线性多重网格方法 |
| 5.4 数值实验 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间完成论文情况 |
| 作者简介 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）6063铝合金散热器型材挤压成形数值模拟与参数优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铝及铝合金型材发展情况概述 |
| 1.2 型材挤压成型工艺 |
| 1.2.1 型材挤压过程 |
| 1.2.2 型材挤压特点 |
| 1.2.3 型材生产流程 |
| 1.3 铝合金散热器型材制品简介 |
| 1.4 挤压模具技术研究动态 |
| 1.4.1 国内研究现状 |
| 1.4.2 国外研究现状 |
| 1.5 课题来源及研究意义 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 课题研究目的与意义 |
| 1.5.3 课题研究内容 |
| 第2章 挤压模具结构设计与工艺分析 |
| 2.1 型材产品工艺分析 |
| 2.2 模具材料 |
| 2.3 型材材料简介 |
| 2.4 模具外形尺寸与结构设计 |
| 2.4.1 模具外形尺寸选择 |
| 2.4.2 模具结构的选择 |
| 2.4.3 挤压模具的模孔尺寸 |
| 2.4.4 模孔空刀设计 |
| 2.4.5 模具工作带尺寸的确定 |
| 2.5 工艺因素 |
| 2.5.1 挤压温度 |
| 2.5.2 挤压速度 |
| 2.5.3 挤压力 |
| 2.6 挤压过程中制品的常见缺陷 |
| 2.6.1 波浪、扭拧、弯曲 |
| 2.6.2 几何尺寸超差 |
| 2.6.3 条纹 |
| 2.7 模具强度校核 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 短齿散热器型材成形的数值模拟 |
| 3.1 Solidworks三维建模 |
| 3.2 Deform-3d软件简介 |
| 3.3 仿真参数与边界条件的设定 |
| 3.3.1 模型网格划分 |
| 3.3.2 挤压摩擦模型 |
| 3.3.3 型材挤压速度与挤压温度 |
| 3.3.4 其他参数的设定 |
| 3.4 数值模拟结果与讨论 |
| 3.4.1 短齿型材挤压成形分析 |
| 3.4.2 短齿型材挤压时的等效应变场分布 |
| 3.4.3 短齿型材挤压时的温度场变化 |
| 3.4.4 行程-载荷分布情况 |
| 3.4.5 模具应力分布情况 |
| 3.5 上机生产试模情况 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 高密齿散热器型材挤压模具结构优化与数值分析 |
| 4.1 初始模具设计方案上机试模情况 |
| 4.2 仿真分析与模具优化 |
| 4.2.1 Hyperxtrude有限元分析软件简介 |
| 4.2.2 初始设计方案的有限元模拟 |
| 4.2.3 初始设计方案仿真结果分析 |
| 4.2.4 第一次模具结构优化与结果分析 |
| 4.2.5 第二次模具结构优化及结果分析 |
| 4.3 高密齿模具优化后重新上机试模 |
| 4.4 挤压前后合金金相组织 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（4）传递函数参数估计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题提出与研究意义 |
| 1.2 课题研究动态综述 |
| 1.3 论文主要研究内容简介 |
| 第二章 传递函数递推参数估计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传递函数梯度参数估计方法 |
| 2.2.1 梯度递推参数估计算法 |
| 2.2.2 随机梯度参数估计算法 |
| 2.2.3 仿真例子 |
| 2.3 动态数据窗及动态数据长度传递函数梯度递推参数估计方法 |
| 2.3.1 多新息随机梯度参数估计算法 |
| 2.3.2 动态数据长度随机梯度参数估计算法 |
| 2.3.3 仿真例子 |
| 2.4 传递函数牛顿递推参数估计方法 |
| 2.4.1 动态数据长度牛顿递推参数估计算法 |
| 2.4.2 基于分解的动态数据长度牛顿递推参数估计算法 |
| 2.4.3 仿真例子 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 传递函数迭代参数估计方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传递函数梯度迭代参数估计方法 |
| 3.2.1 有限数据梯度迭代参数估计算法 |
| 3.2.2 滑动数据窗梯度迭代参数估计算法 |
| 3.2.3 仿真例子 |
| 3.3 传递函数牛顿迭代参数估计方法 |
| 3.3.1 有限观测数据牛顿迭代参数估计算法 |
| 3.3.2 基于分解的有限数据牛顿迭代参数估计算法 |
| 3.3.3 仿真例子 |
| 3.4 传递函数拟牛顿迭代参数估计方法 |
| 3.4.1 高斯-牛顿迭代参数估计算法 |
| 3.4.2 变尺度迭代参数估计算法 |
| 3.4.3 仿真例子 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 频率响应传递函数参数估计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 正弦信号参数估计 |
| 4.2.1 单一频率信号参数估计 |
| 4.2.2 多频率正弦组合信号参数估计 |
| 4.2.3 仿真例子 |
| 4.3 一阶系统传递函数参数估计 |
| 4.3.1 单一频率正弦波激励参数估计 |
| 4.3.2 多频率组合正弦信号激励参数估计 |
| 4.3.3 仿真例子 |
| 4.4 二阶惯性系统传递函数参数估计 |
| 4.4.1 阻尼迭代参数估计算法 |
| 4.4.2 梯度迭代参数估计算法 |
| 4.4.3 高斯-牛顿迭代参数估计算法 |
| 4.4.4 仿真例子 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录： 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
（5）稀疏线性系统中基于GPU的预条件共轭梯度法并行优化方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于GPU的数值计算 |
| 1.2.2 稀疏矩阵向量乘在高性能计算领域中的研究 |
| 1.2.3 稀疏矩阵向量乘在多核CPU上的研究 |
| 1.2.4 稀疏矩阵向量乘在GPU上的研究 |
| 1.2.5 稀疏矩阵向量乘在XEON PHI上的研究 |
| 1.2.6 GPU与MIC的属性对比 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 本文组织结构 |
| 1.5 本文创新点 |
| 第二章 相关技术简介 |
| 2.1 GPU体系架构 |
| 2.2 XEON PHI体系架构 |
| 2.3 与本文相关技术 |
| 第三章 基于GPU的稀疏矩阵向量乘算法优化 |
| 3.1 稀疏矩阵格式 |
| 3.1.1 对角线格式（DIA格式） |
| 3.1.2 并列格式（COO） |
| 3.1.3 ELLPACK格式（ELL格式） |
| 3.1.4 混合格式（HYB） |
| 3.1.5 其他格式 |
| 3.2 CSR存储格式 |
| 3.3 优化策略 |
| 3.3.1 基于GPU的稀疏矩阵与向量相乘的KERNEL函数 |
| 3.3.2 基于CUDA的稀疏矩阵向量乘的KERNEL函数HALF-WARP优化 |
| 3.3.3 数据的传输 |
| 3.3.4 其他优化 |
| 3.4 实验分析 |
| 3.4.1 数据精度 |
| 3.4.2 优化策略效果 |
| 3.4.3 横向比较与分析 |
| 3.5 相关工作 |
| 3.6 本章总结 |
| 第四章 基于GPU的预条件共轭梯度算法优化 |
| 4.1 算法描述 |
| 4.2 实验分析 |
| 4.3 相关工作 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 基于XEON PHI的预条件共轭梯度算法优化 |
| 5.1 算法优化 |
| 5.1.1 MPI数据传输 |
| 5.1.2 OPENMP并行优化 |
| 5.1.3 减少数据依赖 |
| 5.1.4 向量化优化 |
| 5.1.5 计算异步 |
| 5.2 实验分析 |
| 5.3 相关工作 |
| 5.4 本章总结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.1.1 基于GPU的性能优化 |
| 6.1.2 基于MIC的性能优化 |
| 6.1.3 基于GPU和MIC的对比 |
| 6.2 未来工作 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 硕士学位期间参与跟论文相关的项目 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）端射天线阵列机理与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 概论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 端射天线阵列的研究背景 |
| 1.2.1 端射阵列的研究背景 |
| 1.2.2 端射天线的研究背景 |
| 1.2.3 端射天线阵列的应用 |
| 1.2.4 阵列耦合分析校正的研究背景 |
| 1.3 目前研究中存在的主要问题 |
| 1.4 本文的创新点与内容安排 |
| 第二章 端射阵列的基本原理与特性研究 |
| 2.1 辐射源实现端射的基本原理 |
| 2.1.1 基本线源的辐射 |
| 2.1.2 端射的汉森-伍德沃德条件 |
| 2.1.3 端射线源的慢波特性 |
| 2.2 具有慢波特性的端射线阵 |
| 2.2.1 普通均匀端射阵 |
| 2.2.2 增强方向性端射阵 |
| 2.2.3 非均匀端射线阵 |
| 2.3 端射线阵的综合 |
| 2.3.1 道尔夫-切比雪夫综合法 |
| 2.3.2 切比雪夫阵的最大间距约束条件 |
| 2.3.3 切比雪夫端射阵的波束展宽因子 |
| 2.4 端射阵列耦合特性的分析 |
| 2.4.1 偶极子端射阵耦合现象 |
| 2.4.2 端射阵耦合问题的解释 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 端射天线组成端射阵列的耦合性质 |
| 3.1 八木天线端射阵列中的耦合现象 |
| 3.1.1 八木天线端射阵普通端射条件下的耦合现象 |
| 3.1.2 单端.激励的八木天线端射阵 |
| 3.1.3 经典补偿/校正方法的效果 |
| 3.2 八木天线端射阵列特殊耦合现象的解释 |
| 3.2.1 端射天线端射阵的简易模型与网络矩阵 |
| 3.2.2 对辐射特性不互易问题的解释 |
| 3.2.3 对耦合辐射场与直接辐射场不相似问题的解释 |
| 3.2.4 对端射天线阵列耦合强度前后不同的解释 |
| 3.3 阵列端.信号校正方法的失效 |
| 3.3.1 端.网络模型的转换及端.特性分析 |
| 3.3.2 经典校正方法失效的电流解释 |
| 3.3.3 校正方法失效的电压解释 |
| 3.3.4 阵列天线辐射特性的可校正条件 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 端射天线端射阵耦合特性的估计方法 |
| 4.1 端射天线端射阵的迭代估算法 |
| 4.1.1 阵列耦合的动态过程 |
| 4.1.2 基于耦合动态过程的迭代计算 |
| 4.1.3 针对端射天线端射阵的特殊处理 |
| 4.1.4 简化迭代估算的试验验证 |
| 4.1.5 迭代估算法的特点 |
| 4.2 八木天线端射阵的综合测试法 |
| 4.2.1 八木天线端射阵直接辐射场的一致性 |
| 4.2.2 八木天线端射阵耦合辐射场的一致性 |
| 4.2.3 八木天线端射阵耦合辐射场的耦合系数 |
| 4.2.4 八木天线耦合辐射的散射场近似 |
| 4.2.5 八木天线端射阵耦合系数的测试方法 |
| 4.2.6 八木天线端射阵辐射场的综合测试法 |
| 4.3 八木天线端射阵的性能评估与近似校正 |
| 4.3.1 八木天线端射阵的波束畸变 |
| 4.3.2 八木天线端射阵的近似校正 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 平板端射天线及阵列的研究 |
| 5.1 导体地面对端射天线性能的影响 |
| 5.1.1 平板端射天线的辐射场分量 |
| 5.1.2 简化的双线模型 |
| 5.1.3 平板端射天线的最佳相位常数选择 |
| 5.2 平板端射天线组成端射阵 |
| 5.2.1 平板端射天线端射阵的基本性质 |
| 5.2.2 平板端射天线在端射阵中的耦合分量 |
| 5.2.3 平板端射天线端射阵的耦合分析与近似校正 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 端射相控阵原理样机的研制与测试 |
| 6.1 端射相控阵原理样机性能评估 |
| 6.1.1 相控扫描对扩展为平面端射阵的需求 |
| 6.1.2 平面端射阵列的工作性能评估 |
| 6.2 阵列的研制与加工 |
| 6.2.1 平板端射天线单元的实现 |
| 6.2.2 阵列整架的结构设计加工 |
| 6.3 端射相控阵原理样机的综合测试 |
| 6.3.1 均匀激励测试全阵方向性增益 |
| 6.3.2 阵列方位面副瓣抑制 |
| 6.3.3 变换组阵规模的阵列性能 |
| 6.3.4 方位面一维大范围相控扫描 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（7）砂轮修整器整体式气浮导轨的动态性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 综述 |
| 1.2 砂轮修整器中所用导向支撑运动部件(导轨)的研究现状 |
| 1.3 本课题主要内容 |
| 1.4 小结 |
| 2 整体式气浮导轨的结构和气体润滑数学模型 |
| 2.1 整体式气浮导轨的工作原理 |
| 2.2 整体式气浮导轨的结构 |
| 2.3 整体式气浮导轨的气体润滑控制方程 |
| 2.3.1 方程的基本假设 |
| 2.3.2 雷诺方程推导过程 |
| 2.3.3 控制方程推导过程 |
| 2.3.4 边界条件 |
| 2.3.5 气体流量计算 |
| 2.4 整体式气浮导轨承载力与偏载力矩计算 |
| 2.5 小结 |
| 3 整体式气浮导轨受偏载时的性能分析 |
| 3.1 数值计算方法 |
| 3.2 气体润滑控制方程求解 |
| 3.2.1 气体润滑控制方程的简化和边界条件 |
| 3.2.2 气体润滑控制方程的数值分析步骤 |
| 3.3 计算实例一 |
| 3.3.1 模型和压力分布计算 |
| 3.3.2 计算结果与分析 |
| 3.4 计算实例二 |
| 3.4.1 模型和压力分布计算 |
| 3.4.2 计算结果与分析 |
| 3.5 计算实例三 |
| 3.5.1 模型和压力分布计算 |
| 3.5.2 计算结果与分析 |
| 3.6 有限差分法误差分析 |
| 3.7 小结 |
| 4 解决整体式气浮导轨偏载问题的方法 |
| 4.1 偏载导轨调平方法介绍 |
| 4.2 变节流面积调整导轨偏斜方法 |
| 4.3 小结 |
| 5 Y7125磨齿机砂轮修整器中整体式气浮导轨的设计 |
| 5.1 Y7125磨齿机简介 |
| 5.2 砂轮修整器整体式气浮导轨的设计 |
| 5.2.1 整体式导轨的结构分类和设计要求 |
| 5.2.2 砂轮修整器金刚笔处切削力计算 |
| 5.2.3 修整器中气浮导轨的调平 |
| 5.3 小结 |
| 6 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）输电线路除冰机器人逆运动学问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 输电线路机器人研究现状 |
| 1.3 串联机器人逆运动学问题的研究现状 |
| 1.3.1 代数法 |
| 1.3.2 几何法 |
| 1.3.3 消元法 |
| 1.3.4 迭代法 |
| 1.3.5 神经网络方法 |
| 1.4 项目来源及本文的主要研究内容 |
| 第2章 除冰机器人逆运动学优化问题的建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 除冰机器人结构参数建模 |
| 2.3 除冰机器人正向运动学问题 |
| 2.4 除冰机器人逆向运动学问题 |
| 2.4.1 梯度计算 |
| 2.4.2 最优搜索步长计算 |
| 2.5 算例分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 除冰机器人逆运动学问题的迭代计算方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 类电磁算法原理 |
| 3.2.1 初始化过程 |
| 3.2.2 局部搜索过程 |
| 3.2.3 电荷量与力矢量计算 |
| 3.2.4 更新粒子位置 |
| 3.2.5 算例分析 |
| 3.3 类电磁算法的收敛性分析 |
| 3.3.1 类电磁算法探索全局解的能力分析 |
| 3.3.2 类电磁算法搜索种群规模设置 |
| 3.3.3 类电磁算法初值敏感性分析 |
| 3.4 对类电磁算法改进的几点考虑 |
| 3.5 改进的Davidon-Fletcher-Powell算法 |
| 3.5.1 改进的DFP算法1 |
| 3.5.2 改进的DFP算法2 |
| 3.6 应用迭代法进行除冰机器人的越障轨迹规划 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 除冰机器人逆运动学问题的神经网络计算方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机器人逆运动学神经网络模型的快速训练方法 |
| 4.3 机器人逆运动学神经网络模型训练样本的直接生成方法 |
| 4.4 在关节子空间内训练机器人逆运动学神经网络模型 |
| 4.5 基于分类样本的机器人逆运动学神经网络模型训练方法 |
| 4.5.1 样本分类策略一 |
| 4.5.2 样本分类策略二 |
| 4.5.3 本文方法在应用中的问题探讨 |
| 4.6 应用神经网络方法进行除冰机器人的越障轨迹规划 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 除冰机器人约束条件下的逆运动学计算方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 除冰机器人耦合关节约束关系的推导 |
| 5.3 计算有约束全局优化问题的改进类电磁算法 |
| 5.3.1 预处理过程 |
| 5.3.2 初始化过程 |
| 5.3.3 仿电荷及力矢量计算 |
| 5.3.4 局部搜索与搜索粒子位置更新 |
| 5.4 实验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 输电线路除冰机器人系统设计与研制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 除冰机器人机械本体设计 |
| 6.2.1 机械臂设计 |
| 6.2.2 摆臂机构设计 |
| 6.2.3 重心调整平衡箱 |
| 6.3 除冰机器人控制系统设计 |
| 6.3.1 除冰机器人控制系统功能需求分析 |
| 6.3.2 除冰机器人控制系统硬件构成 |
| 6.3.3 主控机的选择及其配置 |
| 6.3.4 除冰机器人视觉传感器选型及设置 |
| 6.3.5 电机的选型分析 |
| 6.3.6 运动控制卡的选型分析 |
| 6.3.7 PLC的选型分析 |
| 6.3.8 传感器的选择 |
| 6.4 除冰机器人上位机软件设计 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读博士学位期间完成的学术研究论文 |
| 附录B 攻读博士学位期间所获专利、参与的科研项目 |
（9）大型结构三维地震反应分析并行计算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景 |
| 1.2 论文研究的意义 |
| 1.3 并行有限元在土木工程的研究现状 |
| 1.3.1 有限元结构静力分析并行研究现状 |
| 1.3.2 有限元结构动力分析的并行研究现状 |
| 1.3.3 有限元结构非线性分析并行研究现状 |
| 1.3.4 方程组并行求解研究现状 |
| 1.3.5 商业软件并行计算发展现状 |
| 1.3.6 并行计算在地震工程中的应用情况 |
| 1.4 并行机的分类 |
| 1.5 并行算法的评估标准 |
| 1.6 本文所做的工作 |
| 1.6.1 存在的问题 |
| 1.6.2 本文所做的工作 |
| 1.7 本论文的内容安排 |
| 1.8 本章小结 |
| 第二章 区域剖分方法研究 |
| 2.0 引言 |
| 2.1 递归对分方法 |
| 2.2 贪婪算法 |
| 2.3 ANP (Al-Nasra and Nguyen’s Partitioning)算法 |
| 2.4 Metis 或 ParMetis 区域分解方法 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 区域分解算法研究 |
| 3.1 舒尔补系统形式 |
| 3.2 Dirichlet-Neumann 运算 |
| 3.3 Neumann-Neumann 运算 |
| 3.4 Dirichlet-Dirichlet 运算或 FETI 方法 |
| 3.5 多个子区域的情况 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 大型结构静力和动力地震反应分析 |
| 4.1 基于变分原理的结构静力分析近似解法 |
| 4.1.1 基于子结构的结构静力分析有限元直接并行算法研究 |
| 4.1.2 基于子结构的结构静力分析有限元迭代并行算法研究 |
| 4.1.3 BDD(Balancing Domain Decomposition)方法 |
| 4.1.4 静力并行计算实例分析 |
| 4.2 基于子结构的动力有限元并行计算方法研究 |
| 4.2.1 基于子结构的结构动力响应 |
| 4.2.2 界面方程的并行求解方法 |
| 4.2.3 实例分析 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 大型结构静力非线性和动力非线性地震反应分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于子结构的静力非线性有限元并行计算方法研究 |
| 5.2.1 材料非线性 |
| 5.2.2 几何非线性 |
| 5.2.3 静力非线性有限元并行计算方法研究 |
| 5.2.4 静力非线性并行计算实例分析 |
| 5.3 基于子结构的动力非线性有限元并行计算方法研究 |
| 5.4 计算实例 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 大型结构动力线性分析实例 |
| 6.1 万神庙概况 |
| 6.2 万神庙结构地震反应分析 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间发表的文章 |
| 攻读博士期间主要参与的课题 |
| 致谢 |
（10）半周期对称SHEPWM技术的开关角求解方法（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 SHEPWM技术的研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 SHEPWM技术理论研究现状 |
| 1.2.2 SHEPWM技术应用现状 |
| 1.3 本课题的提出及主要研究内容 |
| 第二章 半周期对称SHEPWM技术的原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 半周期对称PWM方法方程组的建立 |
| 2.2.1 半周期对称PWM的基本原理及特性 |
| 2.2.2 1/4周期对称和半周期对称SHEPWM技术开关角特性对比 |
| 2.3 半周期对称SHEPWM在并联补偿领域的应用 |
| 2.3.1 移相角控制原理 |
| 2.3.2 利用半周期对称SHEPWM方法补偿负载谐波电流 |
| 2.3.3 仿真研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 半周期对称SHEPWM开关角初值的选取方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 开关角初值的获取方法 |
| 3.2.1 利用经验性初值求解 |
| 3.2.2 基于三角载波比较法的开关角初值 |
| 3.2.3 基于重心重合理论的开关角初值 |
| 3.2.4 基于1/4周期对称SHEPWM方法的开关角初值 |
| 3.3 仿真分析 |
| 3.3.1 调制目标中基波初相角为0,无谐波时开关角计算 |
| 3.3.2 调制目标中基波初相角不为0,无谐波时开关角计算 |
| 3.3.3 调制目标中基波初相角为0,受控谐波不为0时开关角计算 |
| 3.3.4 调制目标中基波初相角不为0,受控谐波不为0时开关角计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 交流电压不平衡时半周期对称SHEPWM的开关角算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 交流系统不平衡时VSC的功率分析 |
| 4.2.1 abc三相静止坐标系和dq两相旋转坐标系的转换 |
| 4.2.2 三相电压不平衡条件下VSC的系统功率分析 |
| 4.3 结合改进开关函数法的半周期对称SHEPWM方法 |
| 4.3.1 利用改进开关函数法分析VSC作为逆变器时的输出电压 |
| 4.3.2 改进开关函数法的基本原理 |
| 4.3.3 改进开关函数法在半周期对称SHEPWM方法中的应用 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.4.1 基于改进开关函数法的半周期对称SHEPWM输出电压性能仿真 |
| 4.4.2 不同开关角初值对输出电压的影响 |
| 4.4.3 4倍频直流电压波动时基于改善开关函数法的半周期对称SHEPWM方法的作用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于神经网络方法的开关角算法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 神经网络模型的选择 |
| 5.2.1 径向基神经网络 |
| 5.2.2 BP神经网络 |
| 5.3 粒子群优化算法 |
| 5.3.1 粒子群优化算法的原理 |
| 5.3.2 参数选择 |
| 5.3.3 引入变异因子的PSO算法 |
| 5.4 用多个单输出BP网络组成子网系统代替多输出网络 |
| 5.5 神经网络测试样本的设计 |
| 5.5.1 正交表的表头设计 |
| 5.5.2 正交表的构造 |
| 5.6 仿真分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 半周期对称SHEPWM算法实现 |
| 6.1 实时数字仿真平台 |
| 6.2 实验结果及分析 |
| 6.2.1 驱动脉冲及其频谱 |
| 6.2.2 调制目标中基波初相角为0时模拟输出线电压波形及频谱 |
| 6.2.3 调制目标中基波初相角不为0时模拟输出线电压波形及频谱 |
| 6.2.4 调制目标中包含基波和特定谐波时模拟输出线电压波形及频谱 |
| 6.2.5 直流电压上有2倍频波动时输出电压波形及频谱 |
| 6.2.6 直流电压上有4倍频波动时输出电压波形及频谱 |
| 6.2.7 采用神经网络算法计算直流电压波动时的开关角 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 工作展望 |
| 附录1 L_(121)(11~(12))正交表的构成 |
| 1 n阶拉丁方的定义及正交拉丁方 |
| 2 构造n(n为质数)阶拉丁方正交完全系 |
| 附录2 BP网络的残差和误差 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及参与项目情况 |
| 致谢 |
四、编程用迭代法给n元方程组求解（论文参考文献）
- [1]高密齿散热器型材挤压的数值模拟及模具结构优化[J]. 李洪波,白英博,周天亮. 锻压技术, 2017(12)
- [2]多孔介质中Darcy-Forchheimer模型的多重网格方法[D]. 黄健. 山东大学, 2017(12)
- [3]6063铝合金散热器型材挤压成形数值模拟与参数优化[D]. 周天亮. 燕山大学, 2017(04)
- [4]传递函数参数估计方法研究[D]. 徐玲. 江南大学, 2015(06)
- [5]稀疏线性系统中基于GPU的预条件共轭梯度法并行优化方法的研究[D]. 丁萍. 华南理工大学, 2015(12)
- [6]端射天线阵列机理与应用研究[D]. 曹佳. 北京理工大学, 2015(03)
- [7]砂轮修整器整体式气浮导轨的动态性能研究[D]. 宋伟. 西安工业大学, 2014(10)
- [8]输电线路除冰机器人逆运动学问题研究[D]. 印峰. 湖南大学, 2013(06)
- [9]大型结构三维地震反应分析并行计算方法研究[D]. 兰日清. 中国地震局工程力学研究所, 2012(10)
- [10]半周期对称SHEPWM技术的开关角求解方法[D]. 苏毅. 武汉大学, 2012(06)