Spiking Behavior in Chua's Circuit

Chua ＇s circuit with a slow-fast effect is established under certain parameter conditions. The dynamics of this slow- fast system is investigated. A spiking phenomenon can be observed in the numerical simulation. By introducing slow-fast analysis and a generalized Jacobian matrix at the non-smooth boundaries, the bifurcation mechanism for the periodic spiking solution, different from the smooth case, is discussed.     

A Simple Method for Generating Discrete Multi-Component Integrable Hierarchy

For M×N spectral matrix, a kind of operation ？ which satisfies combination law （a？b）？c=a？（b？c） is introduced. The discrete multi？component zero-curvature equation is deduced by using the new operation ？, and a simple method for constructing discrete multi-component integrable hierarchy is proposed. As its application, the multi-component Toda hierarchy and its two kinds of integrable couplings are worked out.     

Cluster Consensus of Nonlinearly Coupled Multi-Agent Systems in Directed Graphs

We investigate the cluster consensus problem in directed networks of nonlinearly coupled multi-agent systems by using pinning control. Depending on the community structure generated by the group partition of the underlying digraph, various clusters can be made coherently independent by applying feedback injections to a fraction of the agents. Sufficient conditions for cluster consensus are obtained using algebraic graph theory and matrix theory and some simulations results are included to illustrate the method.     

用转移矩阵方法来研究发生在势阱内的量子反射

本文利用转移矩阵方法对两种简单的具有吸引尾的势进行了研究.我们发现反射系数在波矢k→0时R=1,反射率与波矢k在k→0时呈线性关系.这说明在发生阱内量子反射时有利于超冷原子生存,因为超冷原子是低速低能原子.此外,我们可以用一个反射时间变化量Δt来判断量子反射的延迟或者超前.     

非球形烟尘粒子后向散射场的光谱分析

在利用后向散射法测量烟尘浓度和粒径的过程中,对烟尘粒子模型的后向散射光谱特性进了计算,确定影响后向散射光谱强度的主要因素并进行分析。对实际排放的烟尘进行显微观察表明,利用椭球、圆柱和广义切比雪夫3种非球模型可以较好地模拟烟尘粒子,其等效直径约1μm。通过"T矩阵法"对这3种非球形粒子模型后向散射场的光谱特性进行了分析,结果表明:非球形粒子的可见/红外波段后向散射现象较球形粒子明显,特别是广义切比雪夫粒子的后向散射光强最高可达到前向的3.5倍;对于吸收性非球形粒子(复折射率m=1.57-0.56i),后向散射光强远大于非吸收性非球形粒子(复折射率m=1.57-0.001i);随着粒子等效半径的增大,光源波长也应随之增加。这为在实际测量时光源及方位的选择提供了理论依据。     

正则化HSS预处理鞍点矩阵的特征值估计

最近,Bai和Benzi针对鞍点问题提出了一类正则化HSS（Regularized Hermitian and skew-Hermitian splitting,RHSS）预处理子（BIT Numer.Math.,57（2017）287-311）.为了进一步分析RHSS预处理子的效果,本文重点研究了RHSS预处理鞍点矩阵特征值的估计,分析了复特征值实部和模的上下界、实特征值的上下界,还给出了特征值均为实数的充分条件.当正则化矩阵取为零矩阵时,RHSS预处理子退化为HSS预处理子,分析表明本文给出的复特征值实部的界比已有的结果更精确.数值算例验证了本文给出的理论结果.     

Toeplitz矩阵填充的四种流形逼近算法比较

 本文提出Toeplitz矩阵填充的四种流形逼近算法。在左奇异向量空间中对已知部分运用最小二乘法逼近,形成新的可行矩阵;并将对角线上的元素分别用均值,l₁范数,l_∞范数和中间数四种方法逼近使得迭代后的矩阵仍保持Toeplitz结构,节约了奇异向量空间的分解时间。最终找到合理的低秩矩阵来逼近未知的高秩矩阵,进而精确地完成Toeplitz矩阵的填充。理论上,分析了在一定条件下算法的收敛性。实验上,通过取不同的采样密度进行数值实验展示了四种算法的优劣。实验结果说明均值算法和l_∞范数算法大多用的时间较少,但是当采样密度和矩阵规模较大时,中间数算法的精度较高。     

精细积分方法的发展与扩展应用

钟万勰院士于1991年首先提出计算矩阵指数的精细积分方法,其要点是2^N类算法和增量存储。精细积分方法可给出矩阵指数在计算机意义上的精确解,为常微分方程的数值计算提供了高精度、高稳定性的算法,现已成功应用于结构动力响应、随机振动、热传导以及最优控制等众多领域。本文首先介绍矩阵指数精细积分方法的提出、基本思想和发展;然后依次介绍在时不变/时变线性微分方程、非线性微分方程以及大规模问题求解中发展起来的各种精细积分方法,分析了其优缺点和适用范围;最后介绍了精细积分方法的基本思想在两点边值问题、椭圆函数和病态代数方程等问题的扩展应用,进一步展示了该思想的特色。