桥函数理论综述

 桥函数是三值函数系,它是将初始序列经复制方式和移位方式变换后而形成的。它包含沃尔什函数和方块脉冲函数。广义桥函数是多值函数系,它是将初始序列经广义复制方式和移位方式变换后而形成的。广义桥函数是桥函数的推广,它包括了桥函数,Chrestenson函数和沃特函数,即将几乎所有的阶梯型非正弦正交函数包含在内。简要介绍了近 2 0年来,北京航空航天大学电子工程系通信与信息系统博士点在非正弦正交函数研究方面取得的一些成果。重点介绍了复制理论,桥函数,广义桥函数和易产生函数分析等专题。     

BP网络和支持向量机在非线性函数逼近中的应用

非线性函数逼近作为统计理论的一个重要分支,在模式识别中有着广泛的应用。以非线性函数问题为背景,详细讨论了BP网络和支持向量机在函数逼近中的基本原理和训练算法,并从实例着手,分析了二者在其中的应用,将得出的结果进行了比较分析。     

URN模型与调配函数的优化

对计算机辅助几何造型中的B啨ｚｉｅｒ曲线的调配函数进行探究 ,利用Friedman的URN模型构造出带有参数的调配函数 ,用其生成拟B啨ｚｉｅｒ曲线 ,这种新曲线可以对数据点进行光顺逼近。利用最小二乘法和非线性泛函的极小值优化计算 ,得到最优的光顺逼近曲线。     

扰动Chebyshev结点上Lagrange插值的一致收敛性

由经典插值理论Chebyshev结点上的Lagrange插值过程对犤-1,1犦上满足狄尼-李普希兹条件的任意函数一致收敛。而当Chebyshev结点产生某些扰动时,只要扰动量不超过O1nlnn ,则可证明基于扰动后的Chebyshev结点上的Lagrange插值过程仍然保持一致收敛性。     

振荡函数的移动最小二乘逼近方法

移动最小二乘法在求解偏微分方程数值解中得到广泛使用,但是用等距节点逼近振荡函数时逼近精度不高,针对这一问题,用适应函数变化的非均匀节点离散求解区域,与之相适应,移动最小二乘法中权函数的支撑域半径也随节点密度变化,这里用基于领域搜索算法确定支撑域半径。数值算例表明,在移动最小二乘法中,用适应节点变化的节点集及基于领域的搜索算法确定支撑域半径能够有效减小逼近误差。     

幂指函数在非线性规划中的应用

给出一种自适应近似函数－幂指函数f^-(x)在非线性规划中的收敛算法。它采用minx∈Enf^-(x)的最优解序列｛x^-｝去逼近原问题minx∈Enf^-(x)的最优解x^*.与传统优化算法相比：该算法最优解｛x^-｝可以通过f^-x(x)=0直接解析得出；该算法不要求序列｛f(x)^k｝具有单调减特性，却能够保证算法的收敛性，该算法的计算量对变量的维数不敏感，从而具有广泛的应用前景，从方法论上，它是采用“特殊非线性”来研究“一般非线性”的一种新方法。     

基于三类非线性函数的认证码的构造

为了将高度非线性函数应用于认证码构造理论．讨论了非线性函数的度量，给出了由三类非线性函数构造的Cartesian认证码，并且当编码规则按等概率分布选取时，分别计算了三类认证码的模仿攻击和欺骗攻击成功的概率。结果表明，第二类认证码模仿攻击成功的概率达到了下界。在n取值相同的条件下，第一类认证方案模仿攻击成功的概率比第三类的大。     

贴体曲线坐标系中恢复函数的一种构造方法及应用

本文在结构网格下，从三点迎风紧致逼近出发提出了一种适合于有限体积离散的恢复函数生成办法，在光滑区它具有三阶精度，并且在捕捉激波时有较高的激波分辨率。典型的几个内流算例表明：用该方法得到的恢复函数去计算数值能量时能得到与实验数据较接近的数值解。     

用Walsh函数方法的阶梯波式DC/AC变换器的设计与实现

讨论了阶梯波式 DC/AC变换器的一种新的设计与实现方法 ,即用 Walsh函数方法及矢量合成原理分析、综合和设计。试验结果表明实现了逆变器结构的简化及其输出电压频率稳定 ,幅值便于调节与自动稳定。给出了有关硬件、软件框图与说明、试验结果及进一步设想     

等效系统失配函数研究

失配函数用于检查以高阶系统模型描述系统所导出的低阶等效系统模型的有效性。如果低阶等效系统模型反应与高阶系统模型之差大于失配函数允许的差值，则由低阶等效系统参数预测得到的飞行品质不能代表驾驶员给实际飞机的评定等级。本文研究一种解析地导出等效系统失配系统的方法，该方法用来解析地确定Ｎ类战斗机在非场域Ａ种飞行从轴失配函数。     

广义Stokes问题的区域分裂解法及其事后误差估算

本文的主要目的在于将Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子技术应用于广义Ｓｔｏｋｅｓ问题的非匹配网格上的区域分裂解法中;这种方法非常适用于有限元空间近似。Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子是在分段常数函数的空间中近似的。同时,基于求解当地问题,我们还构造了离散近似的事后误差估算器,并基于此对网格进行了自适应处理。数值实验的结果验证了本文所发展的方法。     

工程数值优化方法研究进展

回顾与分析了工程数值优化方法研究的发展历程 ,着重介绍与讨论了优化问题的几种数学列式、近似问题的保真度与近似函数 ,以及复杂优化问题的求解策略等。指出优化问题的对偶列式变式 DFOP-V2与高精度多点近似函数和二级近似概念结合而产生的数值优化解法 ,具有通用性 ,高的计算效率 ,并易于与市场现有分析软件结合使用等显著优点     

Sensor/actuator placement for flexible space structures

A new approach for the placement of sensors and actuators in the active control of flexible space structures is developed. The approach converts the discrete nature of sensor and actuator positioning problems to a nonlinear programming optimization through approximation of the control forces and output measurements by spatially continuous functions. The locations of the sensors and actuators are optimized in order to move the transmission zeros of the system further to the left of the imaginary axis. This criterion for sensor/actuator placement can be useful for optimal regulation and tracking problems, as well as for low authority controller designs. Two performance metrics are considered for the optimization and are applied to the sensor/actuator positioning of a large-order flexible space structure     

基于粘接元技术的区域分裂解法及其应用

针对线性椭圆型问题的，发展了一种无重叠区域分裂方法，首先引入了Lagrange乘子，以使子域交界处解的连续性约束条件获得弱满足。接着重点讨论了Lagrange乘子的近似空间，即粘接元（mortar elements)空间的建立，以及所引起的离散鞍点问题的共轭梯度迭代解法。这种区域分裂方法非常适用于网格不匹配情形。然后，对基于二阶鼓包（bump)函数近似的当地事后误差估算方法提出改进，以使之适应于区分裂情形，我们还将上述方法应用于广义Stokes问题。最后，给出了以误差估算值为准确则的自适应网格上的数值结果。     

Free vibration of triply coupled centrifugally stiffened nonuniform beams,using a refined dynamic finite element method

The application of a Refined Dynamic Finite Element (RDFE) technique to triply coupled vibration of centrifugally stiffened beams is presented. The proposed method is a fusion of the “Galerkin weighted residual” formulation and the Dynamic Stiffness Matrix (DSM) method, where the basis functions of approximation space are assumed to be the closed form solutions of the differential equations governing uncoupled bending and torsional vibrations of the beam. The use of resulting dynamic trigonometric interpolation (shape) functions leads to a frequency dependent stiffness matrix, representing both mass and stiffness properties of the beam element. Assembly of the element matrices and the application of the boundary conditions then leads to a frequency dependent nonlinear eigenproblem. The Wittrick–Williams algorithm is used as a solution technique to compute the natural frequencies and modes of five illustrative example beam configurations, exhibiting doubly and triply coupled vibrations. The discussion of results is followed by some concluding remarks.     

PSO节点寻优的样条逼近微分

样条节点分布对逼近精度的影响很大,样条节点寻优模型的雅可比矩阵求解复杂。利用经典参数的PSO（粒子群算法）解算样条最优节点分布模型,以逼近残差的平方和为目标函数,每步对节点序列排序后再计算目标函数,可以提高样条逼近精度,为样条节点寻优提供了一种较好的实现方法。仿真计算表明,在一定的节点个数情况下,PSO节点寻优的逼近效果比Carl de Boor的NEWNOT程序中的方法要好。     

Attitude tracking control for variable structure near space vehicles based on switched nonlinear systems

An adaptive robust attitude tracking control law based on switched nonlinear systems is presented for a variable structure near space vehicle (VSNSV) in the presence of uncertainties and disturbances. The adaptive fuzzy systems are employed for approximating unknown functions in the flight dynamic model and their parameters are updated online. To improve the flight robust performance, robust controllers with adaptive gains are designed to compensate for the approximation errors and thus they have less design conservation. Moreover, a systematic procedure is developed for the synthesis of adaptive fuzzy dynamic surface control (DSC) approach. According to the common Lyapunov function theory, it is proved that all signals of the closed-loop system are uniformly ultimately bounded by the continuous controller. The simulation results demonstrate the effectiveness and robustness of the proposed control scheme.     

热力系统中分布参数对象的数值─解析混合仿真方法

以热力系统中常见的管式换热器为对象，建立了包括质量、动量和能量平衡方程的集中参数数学模型，通过一系列的数值简化和处理，获得了能量方程的解析解，并发现此解的精度对时间步长的大小不很敏感。利用这一特性，本文提出了数值—解析混合仿真方法，采用多段集中参数模型同时选用较大的时间步长进行仿真。与非线性分布参数模型计算结果的对比表明，本仿真方法不仅具有较高的精度，同时也大大提高了计算速度，实现了仿真精度和实时性的统一。本方法对热力系统中分布参数对象的仿真具有重要意义。     

基于小波奇异分析的流场计算方法及应用

首次将三维小波以及二维小波奇异性分析的思想引进三维以及二维复杂流场的数值计算,发展了一种高效率、高精度、高分辨率的方法.该算法的核心是获取流场中物理量在不同空间点的Hlder指数α,而该指数α的获取又依赖于小波变换以及高维(即二维或三维)小波分析技术.在三维与二维欧氏空间中,为进行小波多分辨分析,需要在尺度空间与小波空间分别引进尺度基与小波基.对二维问题,尺度基与小波基的基底要由1个尺度函数与3个小波函数组成,而三维时要由1个尺度函数和7个小波函数组成.借助于小波奇异分析所找到的流场中奇异点区域与光滑区域,便可分别选用高分辨率、高精度的WENO(weighted essential non-oscillatory)格式与高精度中心差分格式进行流场的离散求解.一系列二维(即,①二维前台阶问题的Euler流;②二维双马赫反射的Euler流; ③著名的二维Riemann问题;④跨声速RAE2822翼型二维绕流; ⑤跨声速VKI-LS 59二维涡轮叶栅绕流)与三维(即,⑥跨声速轴流压气机转子NASA(National Aeronautics and Space Administration) Rotor 37三维黏性绕流;⑦跨声速风扇转子NASA Rotor 67三维黏性绕流)算例表明:该方法的计算效率比传统的WENO格式有较大的提高,大部分典型算例能够提高3~5倍,而且可以获取复杂流场中高分辨率的激波结构以及涡系分布,可以得到与有关实验数据较为吻合的数值结果.      

矩阵变量超几何函数的一种有效计算方法

计算矩阵变量超几何函数的关键在于带状多项式的计算。利用带状多项式的定义和对称函数的性质,提出一种有效计算带状多项式的递推方法,详细讨论了带状多项式中系数和单项式对称函数的递推过程,并通过实例证明了所提算法的有效性和正确性。