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A Mathematical Model of Real-Time Simulation and the Convergence Analysis on Real-Time Runge-Kutta Algorithms 被引量:1
1
作者 Song Xiaoqiu, Li Bohu, Liu Degui, Yuan ZhaodingBeijing Institute of Computer Application and Simulation Technology, P. O. Box 142-213, Beijing 100854, China 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 1991年第1期129-139,共11页
In this paper, a mathematical model of real-time simulation is given, and the problem of convergence on real-time Runge-Kutta algorithms is analysed. At last a theorem on the relation between the order of compensation... In this paper, a mathematical model of real-time simulation is given, and the problem of convergence on real-time Runge-Kutta algorithms is analysed. At last a theorem on the relation between the order of compensation and the convergent order of real-time algorithm is proved. 展开更多
关键词 real-time simulation runge-kutta algorithm convergence analysis.
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A Class of Fast Algorithms in Real-Time Simulation 被引量:4
2
作者 Zhu Zhenmin & Liu Degui(Beijing Institute of Computer Application and Simulation Technology, 100854, P. R. China)Li Shoufu(Mathematics Department of Xiangtan University, 411105, P. R. China) 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 1999年第4期10-20,共11页
A class of hybrid algorithms of real-time simulation based on evaluation of non-integerstep right-hand side function are presented in this paper. And some results of the convergence and stability of the algorithms are... A class of hybrid algorithms of real-time simulation based on evaluation of non-integerstep right-hand side function are presented in this paper. And some results of the convergence and stability of the algorithms are given. Using the class of algorithms, evaluation for the right-hand side function is needed once in every integration-step. Moreover, comparing with the other methods with the same amount of work, their numerical stability regions are larger and the method errors are smaller, and the numerical experiments show that the algorithms are very effective. 展开更多
关键词 real-time simulation algorithm Numerical stability convergence Dynamic system
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多宇宙并行量子遗传算法 被引量:65
3
作者 杨俊安 庄镇泉 史亮 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期923-928,共6页
提出了一种多宇宙并行量子遗传算法 ,并从理论上证明了算法的全局收敛性 .算法中将所有的个体按照一定的拓扑结构分成一个个独立的子群体 ,称为宇宙 ;采用多状态基因量子比特编码方式来表达宇宙中的个体 ;采用通用的量子旋转门策略和动... 提出了一种多宇宙并行量子遗传算法 ,并从理论上证明了算法的全局收敛性 .算法中将所有的个体按照一定的拓扑结构分成一个个独立的子群体 ,称为宇宙 ;采用多状态基因量子比特编码方式来表达宇宙中的个体 ;采用通用的量子旋转门策略和动态调整旋转角机制对个体进行演化 ;采用量子非门实现量子变异以阻止早熟收敛 ;各宇宙独立演化 ,宇宙之间采用最佳移民和量子交叉操作来交换信息 ,提高算法的执行效率 .将该算法与独立分量分析算法相结合 ,提出一种盲源分离新方法 .仿真结果表明 展开更多
关键词 量子计算 遗传算法 量子遗传算法 多宇宙并行量子遗传算法 盲源分离
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BP/GA混合算法在简易组合导航系统中的应用 被引量:5
4
作者 范跃祖 张轶男 +1 位作者 马浩凯 闻新 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期535-538,共4页
Kalman滤波器是组合导航中最常用的最优滤波工具,但是在组合导航系统中有一些应用的局限性,尤其在低成本的GPS (GlobalPositioningSys tem) /DRS (DeadReckoningSystem)组合导航系统中,存在着使用的GPS接收机和惯导测量元件的精度不够... Kalman滤波器是组合导航中最常用的最优滤波工具,但是在组合导航系统中有一些应用的局限性,尤其在低成本的GPS (GlobalPositioningSys tem) /DRS (DeadReckoningSystem)组合导航系统中,存在着使用的GPS接收机和惯导测量元件的精度不够高的问题,要提高系统的测量精度,只能提高算法软件的先进性.为补偿卡尔曼滤波发散的缺陷,将神经网络和遗传算法组成的混合算法与卡尔曼滤波相结合,应用到GPS/DRS组合导航系统中,该算法不仅具有普通神经网络的自主学习能力、好的实时性,还克服了传统算法收敛速度慢、对学习参数敏感、局部有极小点等缺点,同时兼具卡尔曼滤波的最优估计性能.仿真结果验证了这种算法和常规卡尔曼滤波算法相比较具有更高的精度和稳定性,经过对仿真数据进行统计分析,纬度误差的最大值降低了一个数量级. 展开更多
关键词 神经网络 卡尔曼滤波 遗传算法 简易组合导航系统
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模拟退火算法的动力系统模型及收敛性分析 被引量:31
5
作者 李元香 项正龙 夏界宁 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1161-1173,共13页
模拟退火算法是经典的拟物类自然计算方法,其算法设计及应用研究取得了丰硕的成果,模拟退火策略也广泛地融入到现代群智能演化算法的研究之中.早期的性能分析和收敛性分析等理论研究主要是基于随机过程中的马尔科夫链理论,获得了依概率... 模拟退火算法是经典的拟物类自然计算方法,其算法设计及应用研究取得了丰硕的成果,模拟退火策略也广泛地融入到现代群智能演化算法的研究之中.早期的性能分析和收敛性分析等理论研究主要是基于随机过程中的马尔科夫链理论,获得了依概率意义的收敛性定理.由于物理和数学已经积淀了深厚的理论基础和丰富的分析工具,可以用来进行随机启发式算法的理论分析和设计.该文试图运用动力系统理论分析模拟退火算法的运行机理和收敛性,将算法搜索最优解的过程比拟为质点作弹性运动,算法运行过程中函数值的变化就是质点在作简谐振动或阻尼振动,建立其常微分方程动力系统模型.运用常微分方程的定性理论对该动力系统模型进行求解和分析,证明了模拟退火算法前、中期的局部收敛性和后期的全局收敛性,对其运行机理给出了合理的理论解释.同时,基于建立的动力系统模型,分析了算法衰减因子与收敛速度的关系,得到了模拟退火算法收敛速度的估计.在此基础之上,提出了一个模拟退火回火算法的改进策略,一个简单易行的回火时刻判据,当弹性系数趋于很小的值时,即可以当作回火时刻.选取几个典型的测试问题,运用基本的模拟退火算法进行实验验证.首先,实验表明数值收敛曲线与理论分析的收敛性结论相吻合;其次,实验验证了收敛速度随退火温度变化的理论分析与数值实验相吻合;同时实验也验证了提出的回火时刻判据的有效性.最后,理论与实验分析表明该文建立的动力系统模型适合描述模拟退火算法. 展开更多
关键词 模拟退火算法 动力系统 收敛性分析 弹性系数 弹性势能 演化计算
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基于遗传BP网络的模拟电路故障诊断 被引量:6
6
作者 王浩天 单甘霖 段修生 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第12期1888-1892,共5页
在模拟电路故障诊断中,BP(back propagation)神经网络得到了广泛的应用并取得了不错的效果。但是BP神经网络在训练时仍然存在网络学习收敛速度慢、不易获得全局最优解、网络结构不确定等缺点。采用Levenberg-Marquardt算法进行网络训练... 在模拟电路故障诊断中,BP(back propagation)神经网络得到了广泛的应用并取得了不错的效果。但是BP神经网络在训练时仍然存在网络学习收敛速度慢、不易获得全局最优解、网络结构不确定等缺点。采用Levenberg-Marquardt算法进行网络训练,并用遗传算法对BP神经网络结构、初始连接权值和阈值进行全局优选,可以有效克服BP网络存在的缺陷。以Leap Frog Filter滤波器电路的故障诊断为例,仿真实验表明,优化后的BP网络能够快速有效的诊断电路中存在的故障,并且具有更高的诊断精度。 展开更多
关键词 BP网络 遗传算法 LEVENBERG-MARQUARDT算法 故障诊断
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混合噪声中非线性RLS算法的性能分析 被引量:2
7
作者 熊鹰 梁树雄 尹俊勋 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期981-983,共3页
本文给出了在混合噪声中非线性递归最小均方误差算法的性能分析 .该算法即是非线性RLS(NRLS) .对残差的饱和处理使用了广义限幅函数 .提出了改进的NRLS均方分析 .计算机数值模拟表明理论分析与模拟结果符合得很好 .根据该分析 ,可以将N... 本文给出了在混合噪声中非线性递归最小均方误差算法的性能分析 .该算法即是非线性RLS(NRLS) .对残差的饱和处理使用了广义限幅函数 .提出了改进的NRLS均方分析 .计算机数值模拟表明理论分析与模拟结果符合得很好 .根据该分析 ,可以将NRLS的收敛和均方误差表示为非线性函数的斜率和限幅水平的函数 .基于归一化的均方误差 (mse) ,引入了一个辅助变量 ,导出了时变限幅函数 ,加速了收敛并且得到了更小的均方误差 . 展开更多
关键词 递归最小均方误差 RLS 非线性 均方误差分析 混合噪声
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基于后验信息修正的自适应交互多模型跟踪算法 被引量:7
8
作者 黄鹤 王小旭 +2 位作者 赵春晖 梁彦 潘泉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期829-833,共5页
针对目标运动状态变化较大甚至发生突变时,传统交互式多模型算法跟踪精度和稳定性会显著下降的问题,提出了一种在线辨识马尔可夫概率转移矩阵参数的基于后验信息修正的自适应交互多模型跟踪算法,该方法在滤波的过程中,根据不匹配模型误... 针对目标运动状态变化较大甚至发生突变时,传统交互式多模型算法跟踪精度和稳定性会显著下降的问题,提出了一种在线辨识马尔可夫概率转移矩阵参数的基于后验信息修正的自适应交互多模型跟踪算法,该方法在滤波的过程中,根据不匹配模型误差压缩率的变化自适应调整先验的马尔可夫转移概率矩阵的参数,切换过程中较多地压缩不匹配模型的信息,放大匹配模型的信息,大大提高了系统的收敛速度。通过对仿真结果分析表明,论文提出的算法具有可靠、计算简便、快速等特点,模型滤波精度较高,具有一定的理论价值和实用价值。 展开更多
关键词 交互式多模型 马尔可夫参数 后验信息 目标跟踪
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利用模拟退火算法的多基地浮标定位研究 被引量:4
9
作者 苟艳妮 王英民 王奇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期607-613,共7页
结合声纳浮标技术的发展方向,针对水下目标定位问题,将现代最优化技术——模拟退火算法引入到多基地浮标对水下目标定位的非线性规划中。首先建立适合于浮标系统工作方式配置的目标函数,然后选择合理的接收规则和停止准则,通过大量实验... 结合声纳浮标技术的发展方向,针对水下目标定位问题,将现代最优化技术——模拟退火算法引入到多基地浮标对水下目标定位的非线性规划中。首先建立适合于浮标系统工作方式配置的目标函数,然后选择合理的接收规则和停止准则,通过大量实验对算法的定位性能、收敛性等性能指标进行了计算机仿真。从仿真结果看,算法能够收敛于最优解,找到最佳匹配点,实现对目标的有效定位。仿真分析的结果证实了模拟退火算法在多基地浮标目标定位应用中的可行性。 展开更多
关键词 多基地浮标 模拟退火算 目标定位
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柔索驱动并联加工机构的力学建模与分析 被引量:1
10
作者 汤奥斐 李言 +2 位作者 郑建明 袁启龙 成小涓 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第12期1803-1806,共4页
针对柔索驱动并联加工机构,着重分析了该系统的固有频率及动力学响应特性。构建了系统瞬态时在切削力作用下的振动模型,解算出系统的固有频率;研究了系统的切削力模型和该力作用下的系统响应问题,基于龙格库塔法对系统的受迫振动模型进... 针对柔索驱动并联加工机构,着重分析了该系统的固有频率及动力学响应特性。构建了系统瞬态时在切削力作用下的振动模型,解算出系统的固有频率;研究了系统的切削力模型和该力作用下的系统响应问题,基于龙格库塔法对系统的受迫振动模型进行数值求解.最后通过数值算例验证了该算法的可行性,并通过快速傅里叶变换(fast fourier transformation,FFT)将时域响应转变为频域解,分析了动平台质量和重心位置参数对系统稳定性的影响。 展开更多
关键词 柔索驱动并联机构 非线性切削力模型 模态分析 固有频率
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不同湍流模型在射流推力矢量喷管数值模拟中的比较分析研究 被引量:7
11
作者 张强 杨永 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期62-67,共6页
利用数值模拟手段,分别求解以SA、SST k-ω、EASM k-ω或k-ζ湍流模型封闭的RANS方程,针对激波控制射流推力矢量喷管展开研究,在多个主喷流压比NPR(4.6,7.0,8.78,10.0)和次主流压比SPR(0.7,1.0)下,系统考察了四种不同湍流模型对射流推... 利用数值模拟手段,分别求解以SA、SST k-ω、EASM k-ω或k-ζ湍流模型封闭的RANS方程,针对激波控制射流推力矢量喷管展开研究,在多个主喷流压比NPR(4.6,7.0,8.78,10.0)和次主流压比SPR(0.7,1.0)下,系统考察了四种不同湍流模型对射流推力矢量喷管性能参数及主喷管内壁面压力分布的预测能力,探讨了激波控制产生推力矢量随不同参数的变化规律。并基于数值分析,定量给出了二次射流所带来的主喷管性能损失。数值计算结果表明,四种湍流模型都能比较准确预测出射流推力矢量喷管的性能参数,在激波捕捉和压力预测方面,相对而言SST k-ω模型最为准确。 展开更多
关键词 湍流模型 RANS 射流推力矢量 矢量效率
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未知信源个数的自适应盲信号分离算法 被引量:2
12
作者 贠亚男 许明圣 《科学技术与工程》 2011年第32期7931-7933,7939,共4页
结合基于贝叶斯信息准则的模型选择理论和独立分量分析技术对信源数未知时超定盲分离模型的源信号数量进行概率估计。给出了信源数量的统计分布,在此基础上实现了未知源个数的ICA分解。根据输出分量间的冗余分量进行有效数据提取,大大... 结合基于贝叶斯信息准则的模型选择理论和独立分量分析技术对信源数未知时超定盲分离模型的源信号数量进行概率估计。给出了信源数量的统计分布,在此基础上实现了未知源个数的ICA分解。根据输出分量间的冗余分量进行有效数据提取,大大简化了算法的计算量和复杂度。仿真结果验证了该算法的收敛稳定性与分离的有效性。 展开更多
关键词 独立分量分析 盲分离 贝叶斯信息准则
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阵列天线在超宽带通信系统中的应用研究 被引量:1
13
作者 王锋 牛忠霞 +1 位作者 王映民 饶育萍 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1081-1083,共3页
本文介绍了时跳脉冲位置调制(THPPM)超宽带信号形式的信号结构,并分析了高斯脉冲波形及其自相关函数的时域特性.给出了一个阵列天线模型,定义并仿真计算了阵列天线的峰值幅度方向图,结果表明,阵元数目越多,阵列波束宽度越窄;同时,提出... 本文介绍了时跳脉冲位置调制(THPPM)超宽带信号形式的信号结构,并分析了高斯脉冲波形及其自相关函数的时域特性.给出了一个阵列天线模型,定义并仿真计算了阵列天线的峰值幅度方向图,结果表明,阵元数目越多,阵列波束宽度越窄;同时,提出了二分搜索波束形成算法并进行了仿真,仿真结果表明,该波束形成算法收敛速度快,收敛步数在1~15步之间,能实时调整阵列的主波束方向对准来波的方位,得到信号的最佳接收. 展开更多
关键词 波束形成算法 阵列天线 方向图 自相关函数
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GMRES算法求解烟雾仿真N-S方程
14
作者 李修昌 段锦 +1 位作者 祝勇 肖博 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第S2期190-192,共3页
烟雾在大规模战场仿真和复杂环境仿真中扮演着重要角色,因此研究烟雾仿真具有重大意义。提出用广义极小残差算法(GMRES)来求解烟雾仿真中的N-S方程。首先给出GMRES算法的计算原理;其次用GMRES算法对烟雾仿真N-S方程进行求解,并对求解结... 烟雾在大规模战场仿真和复杂环境仿真中扮演着重要角色,因此研究烟雾仿真具有重大意义。提出用广义极小残差算法(GMRES)来求解烟雾仿真中的N-S方程。首先给出GMRES算法的计算原理;其次用GMRES算法对烟雾仿真N-S方程进行求解,并对求解结果进行收敛性分析,分析结果表明GMRES算法可以对烟雾仿真N-S方程进行求解,结果收敛;最后运用GMRES算法通过计算机技术对烟雾进行可视化仿真,仿真结果表明,采用GMRES求解算法的烟雾仿真效果比较真实,基本符合现实中的烟雾。 展开更多
关键词 GMRES算法 N-S方程 收敛性分析 烟雾仿真
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采煤机摇臂传感器优化配置 被引量:1
15
作者 王晓波 丁华 +1 位作者 张小刚 杨亮亮 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第5期64-68,共5页
为了准确监测采煤机工作时摇臂内部传动系统的运行状态,提出了一种基于改进模拟退火算法的采煤机摇臂传感器优化配置方法。以MG1000/2500-WD型交流电牵引采煤机摇臂为研究对象,通过对摇臂壳体模态分析获取实验所需的位移模态数据,然后... 为了准确监测采煤机工作时摇臂内部传动系统的运行状态,提出了一种基于改进模拟退火算法的采煤机摇臂传感器优化配置方法。以MG1000/2500-WD型交流电牵引采煤机摇臂为研究对象,通过对摇臂壳体模态分析获取实验所需的位移模态数据,然后利用改进模拟退火算法对采煤机摇臂的传感器配置进行优化计算,得到优化结果。综合考虑优化结果与采煤机实际作业环境,研究得到合理的传感器配置方案,为采煤机摇臂的传感器配置提供依据。同时,通过仿真实验验证了改进模拟退火算法的收敛性及稳定性均优于传统模拟退火算法。 展开更多
关键词 采煤机摇臂 模态分析 改进模拟退火算法 传感器优化配置 收敛性
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