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相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
宋君强  曹小群  张卫民  朱小谦 《物理学报》2012,61(11):110401-110401
提出一种基于变分原理估计厄尔尼诺和南方涛动海气耦合模型中未知参数的方法. 首先将所研究的非线性海气耦合动力方程引入到目标泛函中; 接着利用变分方法导出伴随方程和待辨识参数泛函梯度的公式; 然后设计了估计未知参数的算法.数值试验结果表明变分方法是一 种能有效估计海气耦合非线性系统未知参数的方法.  相似文献   

2.
基于变分方法的混沌系统参数估计   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
曹小群  宋君强  张卫民  赵军  张理论 《物理学报》2011,60(7):70511-070511
提出一种基于变分原理的估计混沌系统未知参数的方法,对以x= F(x,θ) 为控制方程的所有混沌系统具有普适性.首先将混沌系统方程引入到目标泛函中;接着利用变分原理导出了混沌系统的伴随方程和待辨识参数泛函梯度的通用公式;然后设计了估计混沌系统未知参数的算法;最后对典型的Lorenz混沌系统和超混沌Chen系统的未知参数进行了估计.数值仿真结果表明该方法是一种非常有效的估计混沌系统未知参数的方法. 关键词: 混沌系统 参数估计 变分方法 伴随方程  相似文献   

3.
曹小群  张卫民  宋君强  朱小谦  赵军 《物理学报》2012,61(2):20507-020507
提出一种辨识非线性映射系统中未知参数的离散变分方法, 对以xk+1 = F(xk,θ)为状态控制方程的所有映射混沌系统具有通用性. 对典型的Logistic映射和Henón映射中的未知参数进行了估计, 仿真结果表明了该方法的有效性.  相似文献   

4.
孔新雷  吴惠彬 《物理学报》2017,66(8):84501-084501
由于非线性,最优控制问题通常依赖于数值求解,即通过离散目标泛函和受控运动方程转化为一有限维的非线性最优化问题.最优控制问题中的受控运动方程在表示为受控Birkhoff方程的形式之后,可以利用受控Birkhoff方程的离散变分差分格式进行离散.与按照传统差分格式近似受控运动方程相比,此途径可以诱导更加真实可靠的非线性最优化问题,进而也会诱导更加精确有效的离散最优控制.应用于航天器交会对接问题,该种数值求解最优控制问题的方法在较大时间步长的情况下仍然求得了一个有效实现交会对接的离散最优控制.模拟结果验证了该方法的有效性.  相似文献   

5.
刘世兴  刘畅  郭永新 《物理学报》2011,60(6):64501-064501
在Birkhoff意义下研究了非线性不可积Hamilton系统——Hénon-Heiles方程的离散变分计算方法,并和辛算法及Runge-Kutta方法相比较,说明在Birkhoff意义下采用离散变分算法研究非线性不可积系统的动力学行为是合理和可行的. 关键词: Hénon-Heiles方程 离散变分方法 自治Birkhoff方程  相似文献   

6.
莫嘉琪 《物理学报》2011,60(2):20202-020202
利用广义变分迭代方法研究了一类非线性发展扰动方程.首先引入一个泛函.然后求其变分,最后构造方程解的迭代关系式.得到了问题的近似解和精确解析解. 关键词: 发展方程 扰动 变分迭代  相似文献   

7.
卫延  常德远  郑凯  简水生 《光子学报》2008,37(5):924-930
提出了采用二阶吸收边界条件的全矢量平面伽辽金有限元模型,用于分析任意横截面形状和各向异性折射率分布的光纤的传导模式和泄漏模式,能精确求出各模式传输常量的实部和虚部以及模场分布,既不出现伪解,又不漏解.推导了各向异性介质全矢量耦合波动方程及其变分形式,给出了基于结点的二阶三角形单元的离散公式和单元矩阵,成功的将二阶吸收边界条件加入外边界二次线性单元的离散公式.计算表明采用该模型分析光子晶体光纤模式有效折射率与采用多极方法和基于离散函数展开的有限差分法所得结果吻合很好,采用二阶吸收边界条件计算限制损耗比一阶吸收边界条件结果精确.  相似文献   

8.
变分迭代法是一种基于变分原理,具有高数值精度的数值格式,目前已广泛应用于各类强非线性孤立波方程的数值求解中.本文利用修正的变分迭代法对两类非线性方程进行研究.该格式是对原数值方法的一种改进,即在变分项前引入了参数h.通过定义误差函数的离散二范数并在定义域内绘出h-曲线,从而确定出使误差达到最小的h,再返回原迭代过程进行求解.同时,参数的引入也扩大了原数值解的收敛域,在迭代次数一定的情况下达到了数值最优.在数值实验中,将上述结果应用于四阶的Cahn-Hilliard方程和BenjaminBona-Mahoney-Burgers方程.对于四阶的Cahn-Hilliard方程,普通的变分迭代法绝对误差在10~(-1)左右,经过修正后,绝对误差降为10~(-4),而且修正后的方法扩大了原数值解的收敛域.对于Benjamin-Bona-MahonyBurgers方程,利用带有辅助参数的变分迭代法将数值解的精度提高到10~(-3),对真解的逼近效果优于原始的变分迭代法.此数值方法也为其他强非线性孤立波微分方程的数值求解提供了方法和参考.  相似文献   

9.
伊丽娜  套格图桑 《物理学报》2014,63(3):30201-030201
为了获得变系数非线性发展方程的无穷序列复合型新解,研究了G′(ξ)G(ξ)展开法.通过引入一种函数变换,把常系数二阶齐次线性常微分方程的求解问题转化为一元二次方程和Riccati方程的求解问题.在此基础上,利用Riccati方程解的非线性叠加公式,获得了常系数二阶齐次线性常微分方程的无穷序列复合型新解.借助这些复合型新解与符号计算系统Mathematica,构造了带强迫项变系数组合KdV方程的无穷序列复合型类孤子新精确解.  相似文献   

10.
为将双参数曲面离散成高质量的网格,首先在参数域内利用各向异性的非均匀泡泡布点方法优化布点,然后用各向异性Delaunay三角化方法将参数域网格化,最后用映射法得到双参数曲面的离散网格.参数域中的节点由二阶黎曼度量矩阵控制,该度量矩阵由三维曲面的网格度量矩阵和曲面参数方程的梯度计算得到.数值算例表明,泡泡布点法在参数域上能生成满足度量矩阵要求的节点集,将节点连接成网格并投影回曲面,所得曲面网格具有很高的质量.  相似文献   

11.
廖翠萃  崔金超  梁久祯  丁效华 《中国物理 B》2016,25(1):10205-010205
In this paper, we propose a variational integrator for nonlinear Schrdinger equations with variable coefficients. It is shown that our variational integrator is naturally multi-symplectic. The discrete multi-symplectic structure of the integrator is presented by a multi-symplectic form formula that can be derived from the discrete Lagrangian boundary function. As two examples of nonlinear Schrdinger equations with variable coefficients, cubic nonlinear Schrdinger equations and Gross–Pitaevskii equations are extensively studied by the proposed integrator. Our numerical simulations demonstrate that the integrator is capable of preserving the mass, momentum, and energy conservation during time evolutions. Convergence tests are presented to verify that our integrator has second-order accuracy both in time and space.  相似文献   

12.
In this Letter, we introduce a modified variational iteration method by inserting some unknown parameters into the correctional functional. The main advantage of this method is that one can avoid the uncontrollability problems, of the nonzero endpoint conditions, encountered in the traditional variational iteration method. Moreover, the method is applied to some nonlinear equations and the numerical solutions reveal that the modified method is accurate and efficient to solve a large class of nonlinear differential equations. Furthermore, the method does not share the drawbacks of the conventional variational iteration method, namely the restriction of the order of the nonlinearity term or even the form of the boundary conditions.  相似文献   

13.
苏景辉 《中国物理》1993,2(8):561-568
For the Melnikov theory of chaos, the second-order approximation is given. Applying the result to the dynamics system with quadratic nonlinear term, it is shown that the threshold of chaos depends on initial condition and can be greater than that of the Melnikov method. The first order variational equations of some nonlinear dynamical systems are all the second-order ordinary differential equations with hyperbolic cosine function, its solution is given.  相似文献   

14.
侯祥林  郑夕健  张良  刘铁林 《物理学报》2012,61(18):180201-180201
针对薄板弯曲大变形问题, 运用变分原理, 建立了薄板弯曲大变形问题的高阶非线性偏微分方程. 运用有限差分法和动态设计变量优化算法原理, 以离散坐标点的上未知挠度为设计变量, 以离散坐标点的差分方程组构建目标函数, 提出了薄板弯曲大变形挠度求解的动态设计变量优化算法, 编制了相应的优化求解程序. 分析了具有固定边界、均布载荷下的矩形薄板挠度的典型算例. 通过与有限元的结果对比, 表明了本文求解算法的有效性和精确性, 提供了直接求解实际工程问题的基础.  相似文献   

15.
It is shown that any second-order differential system admits a variational formulation via the introduction of suitable additional variables. The new variables are related to the existence of invariant 1-forms and to solutions for the adjoint of the equations of variation of the given system. The connections among invariant forms, constants of motion, and infinitesimal invariance transformations are then discussed in some detail.  相似文献   

16.
In the nonlinear structural analysis, the nonlinear effects are commonly localized and the rest of the structure behaves in a linear manner. Considering this fact, this research work proposes a harmonic balance solution in order to determine the nonlinear response of the structures. The solution is simplified by using an exact dynamic reduction along with the modal expansion technique. This novel approach, which is applicable to both discrete and continuous systems, converts the system equations of motion in each harmonic to a small set of nonlinear algebraic equations. The full set of system equations is reduced to a discrete system with a few generalized degrees of freedom (DOFs) confined to the localized nonlinear regions. The resultant reduced order model is shown to be accurate enough for determining the periodic response. To demonstrate the capability of the proposed method, numerical case studies for continuous and discrete systems, including systems with internal resonance, have been studied and the outcomes are validated with benchmark studies. In addition, the method is applied in the identification process of an experimental test setup with unknown frictional support parameters, and the results are presented and discussed.  相似文献   

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