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基于JACOBI-DAVIDSON方法的小干扰稳定性分析中关键特征值计算 被引量:15
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作者 杜正春 刘伟 +1 位作者 方万良 夏道止 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第14期19-24,共6页
提出了一种大规模电力系统小干扰稳定性分析的有效方法。应用Jacobi-Davidson方法求取系统状态矩阵的关键特征子集。该方法在搜索子空间中挑选出想要的特征值和特征向量的近似值,然后用与当前近似特征向量正交的子空间上的修正方程的解... 提出了一种大规模电力系统小干扰稳定性分析的有效方法。应用Jacobi-Davidson方法求取系统状态矩阵的关键特征子集。该方法在搜索子空间中挑选出想要的特征值和特征向量的近似值,然后用与当前近似特征向量正交的子空间上的修正方程的解扩展搜索子空间,从而得到想要的特征值和特征向量的更好近似。算法中使用了电力系统线性化模型中的增广状态矩阵进行相应面向稀疏的计算,可准确求解修正方程,以保证算法具有渐进二次收敛速度。将提出的方法在46机系统上进行了试验,结果表明该方法灵活,稳定性好,能有效地求出系统的关键特征子集。 展开更多
关键词 电力系统 小干扰稳定性 关键特征子集 Jacobi— davidson方法
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求解中子扩散方程的迭代方法研究
2
作者 方超 李庆 +4 位作者 彭星杰 赵文博 刘琨 陈长 王连杰 《核动力工程》 北大核心 2025年第S1期21-25,共5页
为提升求解中子扩散方程特征值的计算效率,本文针对幂迭代方法和基于Krylov子空间思想的特征值迭代算法展开深入研究。首先,在幂迭代方法中,提出了裂变源归一的初始值设定方式,并与传统的初始值设定进行了对比;接着,对幂迭代方法和基于K... 为提升求解中子扩散方程特征值的计算效率,本文针对幂迭代方法和基于Krylov子空间思想的特征值迭代算法展开深入研究。首先,在幂迭代方法中,提出了裂变源归一的初始值设定方式,并与传统的初始值设定进行了对比;接着,对幂迭代方法和基于Krylov子空间的迭代方法的迭代次数和计算时间进行了比较;最后,对基于Krylov子空间迭代方法预处理技术进行了研究,比较了雅克比预处理、不完全LU分解预处理、代数多重网格预处理对迭代次数和计算时间的影响。对国际原子能机构(IAEA) 3D基准题的计算结果表明,Davidson方法结合不完全LU分解预处理技术具有较高计算效率。对于一个具有200万单元的问题,该方法使用单核可以在1 min内完成计算,与传统幂迭代方法相比,计算效率提升了约25倍。该成果大幅提高了中子扩散方程特征值问题的计算效率,显著降低了中子学计算的时间成本。 展开更多
关键词 中子扩散方程 有限元方法 KRYLOV子空间方法 davidson方法 预处理技术
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求解大型对称特征值问题的改进的块Davidson方法 被引量:6
3
作者 吕良福 孙济洲 +1 位作者 戴华 何丕廉 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期559-562,共4页
块Davidson方法是求解大型对称矩阵特征值问题的一种有效方法.但对一些特征值问题,当Ritz值收敛以后,该方法并不能保证Ritz向量也同时收敛.因此,为加速块Davidson方法的收敛性,研究了块Davidson方法的重新开始技术,将精化策略和收缩技... 块Davidson方法是求解大型对称矩阵特征值问题的一种有效方法.但对一些特征值问题,当Ritz值收敛以后,该方法并不能保证Ritz向量也同时收敛.因此,为加速块Davidson方法的收敛性,研究了块Davidson方法的重新开始技术,将精化策略和收缩技术应用于块Davidson方法,提出了收缩的精化块Davidson方法.数值试验结果及理论分析均表明,新方法比块Davidson和块Lanczos方法有更好的收敛效果,对计算大型对称矩阵的一些极端特征对是有效的. 展开更多
关键词 对称矩阵 特征值 davidson方法 精化策略 收缩技术
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广义特征值问题的并行块Jacobi-Davidson方法及应用 被引量:4
4
作者 王顺绪 戴华 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期428-433,共6页
给出了对称矩阵广义特征值问题AX=λBX的并行块Jacobi-Davidson方法。该方法使用投影技术将大型矩阵特征值问题转变成低维子空间中矩阵特征值问题,并利用Neumann级数展开对校正方程进行预处理。该方法可同时并行计算广义特征值问题的几... 给出了对称矩阵广义特征值问题AX=λBX的并行块Jacobi-Davidson方法。该方法使用投影技术将大型矩阵特征值问题转变成低维子空间中矩阵特征值问题,并利用Neumann级数展开对校正方程进行预处理。该方法可同时并行计算广义特征值问题的几个极端特征对,具有良好的并行性。将这一方法应用于某型号机翼及挂架的结构动力分析并行计算,在IBM-P650并行计算机上的数值试验结果表明,在相同迭代精确度的条件下,Jacobi-Davidson方法比子空间迭代法使用较少的迭代次数和运算时间,并具有更高的加速比和并行效率。 展开更多
关键词 广义特征值问题 JACOBI-davidson方法 并行算法 结构分析 Neumann级数
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Davidson类方法本质的研究及一个新算法 被引量:2
5
作者 熊仲宇 廉庆荣 丁运亮 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期335-338,共4页
本文利用有关矩阵扰动理论 ,从分析 Davidson类方法中子空间的扩充向量入手 ,对Davidson方法的本质作了较为深入的研究。分析结果较为合理地解释了有关文献中的一些数值试验现象。本文利用文献 [2 ]所提出的精化策略对 Davidson类方法... 本文利用有关矩阵扰动理论 ,从分析 Davidson类方法中子空间的扩充向量入手 ,对Davidson方法的本质作了较为深入的研究。分析结果较为合理地解释了有关文献中的一些数值试验现象。本文利用文献 [2 ]所提出的精化策略对 Davidson类方法进行改造 ,得到了一个新的算法。数值试验表明 ,新算法是非常有效的 ,同时也验证了本文对 Davidson类方法的本质的研究结论。 展开更多
关键词 矩阵特征值问题 davidson类方法 精化策略 数值试验
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求解大型矩阵特征值问题的并行块Davidson方法 被引量:2
6
作者 王顺绪 戴华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期814-818,共5页
针对拥有共享内存的并行计算环境和微机网络并行计算环境,给出了求解大型稀疏对称矩阵部分极端特征对的并行块Davidson方法。该方法将矩阵A按行块分配到各处理器上,各处理器利用矩阵A的行块和投影子空间的正交基所组成矩阵V的行块进行运... 针对拥有共享内存的并行计算环境和微机网络并行计算环境,给出了求解大型稀疏对称矩阵部分极端特征对的并行块Davidson方法。该方法将矩阵A按行块分配到各处理器上,各处理器利用矩阵A的行块和投影子空间的正交基所组成矩阵V的行块进行运算,减少了处理机之间的通讯次数,实现了算法的并行计算。在微机网络并行计算环境和拥有共享内存并行计算环境IBMP650上的数值试验表明,该算法非常有效。 展开更多
关键词 对称矩阵 特征值问题 davidson方法 并行块davidson方法
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一类分数阶Sturm-Liouville特征值问题的数值解法
7
作者 彭莎丽 刘皞 《高校应用数学学报(A辑)》 北大核心 2025年第3期327-344,共18页
该文研究了一类具有混合边界条件的分数阶Sturm-Liouville特征值问题.利用二阶Caputo分数阶导数逼近公式,将其转化为广义特征值问题,利用Jacobi-Davidson方法求解此问题时,校正方程的求解是计算过程中的一个重要环节.为了加快算法的收... 该文研究了一类具有混合边界条件的分数阶Sturm-Liouville特征值问题.利用二阶Caputo分数阶导数逼近公式,将其转化为广义特征值问题,利用Jacobi-Davidson方法求解此问题时,校正方程的求解是计算过程中的一个重要环节.为了加快算法的收敛速度,考虑近似求解该校正方程,即求解Toeplitz线性代数方程组.文中构造Strang循环预处理子,提出求解校正方程的预处理广义极小残量法(PGMRES),并证明了预处理后的系数矩阵特征值大部分聚集在1附近.数值实验表明文中提出的算法是有效的. 展开更多
关键词 CAPUTO分数阶导数 分数阶Sturm-Liouville问题 JACOBI-davidson方法 PGMRES
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求解大型特征值问题的块Davidson方法的精化技术 被引量:1
8
作者 吕良福 戴华 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2006年第1期100-104,共5页
块Davidson方法是求解大型对称矩阵特征值问题的一种有效的方法.但对一些特征值问题,当Ritz值收敛以后,该方法并不能保证Ritz向量也同时收敛.因此,为加速块Davidson方法的收敛性,研究了块Davidson方法的重新开始技术,提出了精化块David... 块Davidson方法是求解大型对称矩阵特征值问题的一种有效的方法.但对一些特征值问题,当Ritz值收敛以后,该方法并不能保证Ritz向量也同时收敛.因此,为加速块Davidson方法的收敛性,研究了块Davidson方法的重新开始技术,提出了精化块Davidson方法,并对精化块Davidson方法进行了收敛性分析.数值试验和理论分析均表明,新方法对计算大型对称矩阵的一些极端特征对是有效的. 展开更多
关键词 对称矩阵 特征值 davidson方法 精化策略
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求解大型矩阵特征值问题的并行精化Davidson方法
9
作者 王顺绪 戴华 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期922-928,共7页
针对共享主存的并行计算环境和微机网络并行计算环境,本文给出了求解大型稀疏对称矩阵的部分极端特征对的并行精化Davidson方法,分析了该法的内在并行性。各处理器利用矩阵的行块和投影子空间的正交基所组成矩阵的行块进行运算,结合重... 针对共享主存的并行计算环境和微机网络并行计算环境,本文给出了求解大型稀疏对称矩阵的部分极端特征对的并行精化Davidson方法,分析了该法的内在并行性。各处理器利用矩阵的行块和投影子空间的正交基所组成矩阵的行块进行运算,结合重新启动策略求解矩阵多个特征对的近似值,并用以计算某型号机翼的固有频率,在微机网络并行计算环境和拥有共享主存并行计算环境IBM-P650上进行了数值试验。 展开更多
关键词 并行计算 特征值问题 davidson方法 精化方法
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微机网络并行环境下重新开始块Davidson方法的并行计算
10
作者 王顺绪 王吉春 《淮海工学院学报(自然科学版)》 CAS 2004年第4期32-35,共4页
给出了基于微机网络并行计算环境的求解大型稀疏矩阵部分极端特征值问题AX=λX的重新开始块Davidson方法,各结点机利用矩阵A和相应的投影子空间的部分正交基进行运算,若扩充子空间V的基超过m时,则以最新的Ritz向量构成V,重新开始迭代。... 给出了基于微机网络并行计算环境的求解大型稀疏矩阵部分极端特征值问题AX=λX的重新开始块Davidson方法,各结点机利用矩阵A和相应的投影子空间的部分正交基进行运算,若扩充子空间V的基超过m时,则以最新的Ritz向量构成V,重新开始迭代。在Windows2000环境下安装MPI,构成分布式微机网络并行计算环境,在该并行环境下的数值试验表明所给算法非常有效。 展开更多
关键词 特征值问题 MPI 微机网络并行 并行计算 重新开始块davidson方法
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大型实对称特征值问题的块Jacobi-Davidson方法的不精确求解
11
作者 谭静 汪晓红 《西安文理学院学报(自然科学版)》 2012年第4期38-44,共7页
块Jacobi-Davidson方法是计算大型实对称矩阵特征值问题的有效方法,可解决矩阵存在重特征值和密集特征值情况时的计算问题.块Jacboi-Davidson算法分为内外两层迭代,外层迭代计算矩阵特征对,内层迭代求解校正方程组,计算量主要花费是校... 块Jacobi-Davidson方法是计算大型实对称矩阵特征值问题的有效方法,可解决矩阵存在重特征值和密集特征值情况时的计算问题.块Jacboi-Davidson算法分为内外两层迭代,外层迭代计算矩阵特征对,内层迭代求解校正方程组,计算量主要花费是校正方程组的求解.针对校正方程的不精确求解,提出了几种构造预条件子的块不完全分解方法,并通过数值试验,对多种预条件子的效果进行比较. 展开更多
关键词 块Jacobi—davidson方法 校正方程 不精确求解 预条件子块
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大型带状特征值问题的块Jacobi-Davidson方法
12
作者 谭静 汪晓虹 《南京工程学院学报(自然科学版)》 2015年第3期63-68,共6页
对大型矩阵,块校正方程求解的工作量大,有效求解校正方程是块Jacobi-Davidson方法的关键.研究块Jacobi-Davidson方法校正方程的不精确求解,构造预处理矩阵的块不完全分解法,并通过数值试验,对多种预条件子的效果进行比较.
关键词 块Jacobi-davidson方法 校正方程 预处理矩阵
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Davidson-Cole色散媒质的CPML吸收边界 被引量:1
13
作者 刘广东 《阜阳师范学院学报(自然科学版)》 2014年第4期40-43,共4页
为了应用时域有限差分(FDTD)法处理Davidson-Cole色散媒质的电磁问题,将已应用于常规媒质(非色散媒质)的卷积完全匹配层(CPML)吸收边界加以改进。改进后的CPML吸收边界具有实现复杂度低的优势。两个算例初步证实了该边界的良好吸收效果。
关键词 吸收边界条件 卷积完全匹配层 时域有限差分法 davidson-Cole色散媒质
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一种处理多极Davidson-Cole色散媒质的FDTD改进方案
14
作者 刘广东 张开银 赵发勇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1598-1603,共6页
为模拟一般Davidson-Cole色散媒质中的电波传播,本文提出了一种时域有限差分(FDTD)改进方案,改进之处体现在:(1)适用媒质从单极推广到多极情形;(2)适用媒质从无磁推广到有磁情形;(3)保留了色散模型公式的静态电导率项;(4)补充了三维问... 为模拟一般Davidson-Cole色散媒质中的电波传播,本文提出了一种时域有限差分(FDTD)改进方案,改进之处体现在:(1)适用媒质从单极推广到多极情形;(2)适用媒质从无磁推广到有磁情形;(3)保留了色散模型公式的静态电导率项;(4)补充了三维问题算例.改进方案中,面临的主要困难是差分离散分数阶导数.首先,利用帕德(Pade)多项式近似媒质的介电常数;其次,通过傅里叶逆变换(IFT)导出了一组整数阶的辅助微分方程(ADEs),从而巧妙克服了该困难.几个算例的结果和分析,初步证实了改进方案的可行性和有效性. 展开更多
关键词 时域有限差分法 帕德近似 辅助微分方程 davidson-Cole色散媒质
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求解右定两参数特征值问题的精化Jacobi-Davidson方法(英文)
15
作者 滕忠铭 卢琳璋 《数学研究》 CSCD 2012年第4期375-389,共15页
在文献[1]中,作者M E Hochstenbach和B Plestenjak认为精化的方法不适合两参数特征值问题,原因是求解两参数特征值问题的精化方法存在着三个问题:即精化Ritz向量收敛性差,运算量大,不能计算多个特征值.本文指出,事实并非如此.针对右定... 在文献[1]中,作者M E Hochstenbach和B Plestenjak认为精化的方法不适合两参数特征值问题,原因是求解两参数特征值问题的精化方法存在着三个问题:即精化Ritz向量收敛性差,运算量大,不能计算多个特征值.本文指出,事实并非如此.针对右定两参数特征值问题,本文提出了一种有效的精化数值方法.并通过理论证明和数值实验说明了Ritz值的收敛性,以及精化Ritz向量具有比通常的Ritz向量更好的收敛性. 展开更多
关键词 右定的两参数特征值问题 JACOBI-davidson方法 校正方程 精化Jacobi-davidson方法
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求解大型对称特征值问题的改进块Jacobi-Davidson方法 被引量:1
16
作者 康艳艳 《西安文理学院学报(自然科学版)》 2010年第2期44-49,共6页
块Jacobi-Davidson方法是求解对称矩阵重或密集特征值问题的一种有效方法.为了提高其整体收敛速度,应用动态压缩技术,提出了动态压缩的块Jacobi-Davidson方法;为了计算大型对称矩阵的内部特征对,本文将调和Rayleigh-Ritz方法与块Jacobi-... 块Jacobi-Davidson方法是求解对称矩阵重或密集特征值问题的一种有效方法.为了提高其整体收敛速度,应用动态压缩技术,提出了动态压缩的块Jacobi-Davidson方法;为了计算大型对称矩阵的内部特征对,本文将调和Rayleigh-Ritz方法与块Jacobi-Davidson方法结合,提出了调和块Jacobi-Davidson方法,并将动态压缩技术应用于调和块Jacobi-Davidson方法,给出了动态压缩的调和块Jacobi-Davidson方法.数值结果表明,动态压缩的块Jacobi-Davidson方法优于块Jacobi-David-son方法,动态压缩的调和块Jacobi-Davidson方法能有效计算大型对称矩阵的内部重或密集特征值. 展开更多
关键词 对称矩阵 特征值 块Jacobi—davidson方法 压缩技术 调和方法
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A Critical Eigenvalues Tracing Method for the Small Signal Stability Analysis of Power Systems
17
作者 Shao-Hong Tsai Yuan-Kang Wu Ching-Yin Lee 《Energy and Power Engineering》 2013年第4期677-682,共6页
The continuation power flow method combined with the Jacobi-Davidson method is presented to trace the critical eigenvalues for power system small signal stability analysis. The continuation power flow based on a predi... The continuation power flow method combined with the Jacobi-Davidson method is presented to trace the critical eigenvalues for power system small signal stability analysis. The continuation power flow based on a predictor- corrector technique is applied to evaluate a continuum of steady state power flow solutions as system parameters change;meanwhile, the critical eigenvalues are found by the Jacobi-Davidson method, and thereby the trajectories of the critical eigenvalues, Hopf bifurcation and saddle node bifurcation points can also be found by the proposed method. The numerical simulations are studied in the IEEE 30-bus test system. 展开更多
关键词 Critical EIGENVALUE Trajectory CONTINUATION Power Flow HOPF BIFURCATION SADDLE Node BIFURCATION Small Signal Stability JACOBI-davidson method
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小干扰稳定性分析中按阻尼比递增的关键特征值子集计算 被引量:10
18
作者 杜正春 刘伟 +1 位作者 方万良 夏道止 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期7-12,共6页
提出了大规模电力系统小干扰稳定性分析中计算机电振荡模态的一种有效方法。用Jacobi-Davidson方法求取系统状态矩阵按阻尼比递增的特征值子集,抓住了电力系统机电振荡分析问题的本质,避免了大量冗余特征值的计算,大大减少了计算量。另... 提出了大规模电力系统小干扰稳定性分析中计算机电振荡模态的一种有效方法。用Jacobi-Davidson方法求取系统状态矩阵按阻尼比递增的特征值子集,抓住了电力系统机电振荡分析问题的本质,避免了大量冗余特征值的计算,大大减少了计算量。另外提出了在Jacobi-Davidson方法中用Arnoldi分解构造初始正交子空间的方法,提高了该方法在迭代初期的计算效率。最后将提出的方法分别在46机和113机系统上进行了试验,结果表明利用所提方法能够有效地求出系统负阻尼和阻尼不足的所有振荡模态,适用于大规模电力系统的机电振荡分析。 展开更多
关键词 电力系统 小干扰稳定性 关键特征值子集 阻尼比 JACOBI-davidson方法 Arnoldi分解
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大型线性方程组的迭代求解(英文) 被引量:2
19
作者 陈飞武 赵小红 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2143-2146,共4页
将求解大型标准特征值问题的Davidson方法推广到求解大型线性方程组.推广后的方法既可以用于求解对称问题,又可以用于求解非对称问题.数值计算结果显示,该方法对这两类问题的求解分别优于共轭梯度方法和双共轭梯度方法.
关键词 线性方程组 davidson方法 共轭梯度方法 双共轭梯度方法
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大型实对称矩阵特征值的数值解法 被引量:1
20
作者 刘长河 寿玉亭 +2 位作者 马龙友 代西武 刘世祥 《北京建筑工程学院学报》 2002年第4期58-60,共3页
本文介绍计算稀疏大型实对称矩阵特征值的方法—Davidson方法。并把它与矩阵的拟上三角化方法结合起来 。
关键词 数值解法 davidson方法 三角对矩阵 特征值
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