利用不完全LU分解的松弛型二级多分裂方法的收敛性

1

作者 蔡放 熊岳山 王礼广 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2007年第2期15-18,42,共5页

讨论内分裂为不完全LU分解时,松弛型二级多分裂方法的收敛性.当系数矩阵为单调矩阵或H-矩阵时,证明了松弛因子的收敛域严格包含区间(0,1],改进了已有的结果.

关键词 线性方程组 矩阵多分裂 松弛型二级多分裂方法 不完全lu分解.

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不完全LU分解预处理的BICGSTAB算法在大地电磁二维正演模拟中的应用 被引量：51

2

作者 柳建新 蒋鹏飞 +3 位作者 童孝忠 徐凌华 谢维 王浩 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期484-491,共8页

基于双二次插值的有限单元法求解大地电磁二维正演问题,以不均匀网格剖分为基础,推导出大地电磁响应的计算公式。针对有限单元法最后形成一个线性方程组,系数矩阵是大型稀疏的带状对称正定复系数矩阵,并且其条件数远大于1,为严重病态矩... 基于双二次插值的有限单元法求解大地电磁二维正演问题,以不均匀网格剖分为基础,推导出大地电磁响应的计算公式。针对有限单元法最后形成一个线性方程组,系数矩阵是大型稀疏的带状对称正定复系数矩阵,并且其条件数远大于1,为严重病态矩阵,求解其对应方程组会遇到很多困难等问题,采用不完全LU分解(即上三角与下三角分解)处理的稳定双共轭梯度算法(BICGSTAB算法)求解该线性方程组,通过对层状介质和二维模型电磁响应进行计算,获得二维大地电磁的视电阻率曲线和阻抗相位曲线。研究结果表明,BICGSTAB算法具有速度快、精度高和稳定性好等优点。 展开更多

关键词 大地电磁 有限单元法 二维正演 不完全lu分解 BICGSTAB算法

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用不完全LU分解预处理的不精确潮流计算方法 被引量：32

3

作者 蔡大用 陈玉荣 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第8期11-14,共4页

详细讨论了不精确牛顿法求解潮流方程的问题 ,提出带部分填充量的不完全 LU分解方法是不精确牛顿法快速求解潮流的一种有效预处理方法。用结合这种预处理方法的不精确牛顿法对IEEE1 1 8节点的电力系统潮流进行了计算 ,结果表明这种算法... 详细讨论了不精确牛顿法求解潮流方程的问题 ,提出带部分填充量的不完全 LU分解方法是不精确牛顿法快速求解潮流的一种有效预处理方法。用结合这种预处理方法的不精确牛顿法对IEEE1 1 8节点的电力系统潮流进行了计算 ,结果表明这种算法比无填充量的不完全 展开更多

关键词 潮流计算 不精确牛顿法 不完全lu分解 GMRES方法 计算方法 电力系统

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不完全LU分解预条件BICGSTAB算法实现感应测井二维FDFD快速正演模拟 被引量：5

4

作者 熊杰 邹长春 孟小红 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1283-1288,共6页

在柱坐标系下推导了二维感应测井差分格式,采用频率域有限差分方法求解感应测井正演问题。针对差分近似得到的线性方程组系数矩阵是大型稀疏复系数病态矩阵求解困难等问题,采用不完全LU分解预条件的稳定双共轭梯度(BICGSTAB)算法求解该... 在柱坐标系下推导了二维感应测井差分格式,采用频率域有限差分方法求解感应测井正演问题。针对差分近似得到的线性方程组系数矩阵是大型稀疏复系数病态矩阵求解困难等问题,采用不完全LU分解预条件的稳定双共轭梯度(BICGSTAB)算法求解该线性方程组。研究结果表明,本算法具有速度快、精度高和稳定性好等优点,能有效提高感应测井正演模拟的效率和精度。 展开更多

关键词 感应测井 频率域有限差分 二维正演 不完全lu分解 稳定双共轭梯度法

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一种多层不完全LU分解预处理方法在合元极技术中的应用

5

作者 彭朕 盛新庆 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期230-234,共5页

本文将一种多层不完全LU分解预处理方法应用于合元极技术(即混合有限元、边界元、快速多极子技术).理论和数值实验表明,此种预处理方法能大大减少合元极技术的内存需求,同时兼有极高的计算效率.本文首先给出此种预处理方法的构造方式和... 本文将一种多层不完全LU分解预处理方法应用于合元极技术(即混合有限元、边界元、快速多极子技术).理论和数值实验表明,此种预处理方法能大大减少合元极技术的内存需求,同时兼有极高的计算效率.本文首先给出此种预处理方法的构造方式和实施步骤,接着对此种预处理方法在合元极技术中的数值性能进行了理论和数值实验的分析研究;最后,本文计算了几种电大尺寸复杂目标的散射,以展示应用了此种预处理方法的合元极技术的计算能力. 展开更多

关键词 多层不完全lu分解 预处理技术 合元极技术

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浅析对称M矩阵的不完全LU分解算法

6

作者 索朗 《西藏大学学报（社会科学版）》 2007年第2期112-115,共4页

文章提出了一种针对M矩阵(若A非奇异,A-1≥0,且A的非对角元非正,则称A为M矩阵)的正则分解方法。如果矩阵是对称的,那么这种分解方法能够得到很好的分解效果,而且如果将它与共轭梯度法相结合就能得到一种更快的迭代算法。在文章中证明了... 文章提出了一种针对M矩阵(若A非奇异,A-1≥0,且A的非对角元非正,则称A为M矩阵)的正则分解方法。如果矩阵是对称的,那么这种分解方法能够得到很好的分解效果,而且如果将它与共轭梯度法相结合就能得到一种更快的迭代算法。在文章中证明了这种不完全LU分解算法的稳定性和收敛性。最后,将这种方法应用于几种不同的矩阵。数值实验结果表明,对于高阶稀疏矩阵,这种方法收敛的最快,效果最好。 展开更多

关键词 M矩阵 不完全lu分解 带宽

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基于不完全LU分解预处理迭代法的电力系统潮流算法 被引量：19

7

作者 唐坤杰 董树锋 宋永华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第S1期55-62,共8页

随着电力系统规模日益增大,对潮流计算速度与实时性的要求相应提高。为了适应大规模电力系统潮流计算需求,根据Krylov子空间思想,提出了一种基于迭代法求解线性方程组的潮流算法,该算法利用不完全LU分解作为预处理,并采用CPU-GPU异构运... 随着电力系统规模日益增大,对潮流计算速度与实时性的要求相应提高。为了适应大规模电力系统潮流计算需求,根据Krylov子空间思想,提出了一种基于迭代法求解线性方程组的潮流算法,该算法利用不完全LU分解作为预处理,并采用CPU-GPU异构运算架构,根据CPU和GPU的不同特点,将潮流算法分为CPU处理部分和GPU处理部分,其中GPU用于并行处理计算量最为密集的线性方程组求解步骤,CPU用于处理潮流算法的其他步骤,实现快速求解。算例表明,所提算法收敛性能稳定、收敛速度快、算法效率高,在系统规模较大时,与传统基于LU分解的潮流算法相比具有明显优势,能够满足大规模电网在线潮流计算的需求,具有工程应用价值。 展开更多

关键词 KRYLOV子空间 不完全lu分解 大规模稀疏线性方程组 潮流计算 CPU-GPU异构运算架构

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一种运用多层不完全LU分解预处理的时域有限元方法

8

作者 尹非 盛新庆 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1451-1454,共4页

为了提高时域有限元方法的计算效率,将一种基于逆的多层不完全LU分解(MIB-ILU)预处理方法运用于隐式时域有限元矩阵求解中,给出了三维散射问题的模型以及时域有限元公式系统,对系数矩阵进行了分析,并给出了预处理求解方法.理论和数值表... 为了提高时域有限元方法的计算效率,将一种基于逆的多层不完全LU分解(MIB-ILU)预处理方法运用于隐式时域有限元矩阵求解中,给出了三维散射问题的模型以及时域有限元公式系统,对系数矩阵进行了分析,并给出了预处理求解方法.理论和数值表明,此预处理方法有效地减少了每个时间步求解矩阵的时间,采用几个散射问题的算例证明了此种预处理技术的效果. 展开更多

关键词 时域有限元 预处理 不完全lu分解 电磁散射问题

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金属目标快速分析的不完全LU预处理技术 被引量：2

9

作者 郭景丽 李建瀛 +1 位作者 邹艳林 刘其中 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期141-145,共5页

研究了一种用于改善金属目标快速计算迭代收敛特性的预处理技术。采用自适应积分快速算法(AIM)快速精确分析任意结构金属目标的电磁散射特性,着重探讨了运用不完全LU分解方法(ILU)来加速AIM算法的迭代收敛过程的技术。快速算法结合ILU... 研究了一种用于改善金属目标快速计算迭代收敛特性的预处理技术。采用自适应积分快速算法(AIM)快速精确分析任意结构金属目标的电磁散射特性,着重探讨了运用不完全LU分解方法(ILU)来加速AIM算法的迭代收敛过程的技术。快速算法结合ILU分解技术极大地提高了金属目标电磁特性的分析计算速度。 展开更多

关键词 电磁散射 矩量法 自适应积分快速算法 不完全lu分解

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排序对重叠区域分解型并行ILU的影响分析

10

作者 吴建平 张理论 +2 位作者 马怀发 宋君强 张卫民 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第33期49-55,共7页

对Krylov子空间迭代法,高效预条件的构造是核心问题之一,而重叠区域分解是一种很有效的并行化技术。通过模型偏微分方程离散求解以及混凝土细观数值模拟中的线性方程组求解,对商图,就自然排序、RCM排序、Sloan排序、GPS排序、谱排序和... 对Krylov子空间迭代法,高效预条件的构造是核心问题之一,而重叠区域分解是一种很有效的并行化技术。通过模型偏微分方程离散求解以及混凝土细观数值模拟中的线性方程组求解,对商图,就自然排序、RCM排序、Sloan排序、GPS排序、谱排序和随机排序等多种重排算法进行了比较。对子区域内顶点的重排方案,进行了自然排序、RCM排序、谱排序、随机排序和一种新排序算法间的比较。结果表明,预条件效果对商图排序不敏感。局部排序对预条件质量具有明显影响,局部采用随机排序时效果一般较差,而带宽缩减算法对加性Schwarz影响很小,对块Jacobi并行化预条件影响较大,对因子组合型并行预条件采用自然排序和新排序时效果较好。 展开更多

关键词 并行计算 稀疏线性方程组 预条件 不完全lu分解 混凝土细观数值模拟

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基于混合LU分解预处理GMRES的暂态稳定仿真并行算法 被引量：4

11

作者 豆朋 马明 +1 位作者 刘东 廖小兵 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3419-3426,共8页

经典不完全LU分解(ILU)预处理方法由于固有的前推回代模式而不利于并行化,为此提出了基于混合LU(HLU)分解预处理广义极小残余法(GMRES)的电力系统暂态稳定性并行计算方法。该方法在隐式联立求解方法的基础上,结合雅克比矩阵的对角加边形... 经典不完全LU分解(ILU)预处理方法由于固有的前推回代模式而不利于并行化,为此提出了基于混合LU(HLU)分解预处理广义极小残余法(GMRES)的电力系统暂态稳定性并行计算方法。该方法在隐式联立求解方法的基础上,结合雅克比矩阵的对角加边形式,将雅可比矩阵采取分而治之的策略进行HLU分解预处理,再利用GMRES方法并行迭代求解。利用2个不同规模的算例系统,测试结果表明:HLU预处理较经典ILU可以减少一半的迭代次数,结合图形处理器(GPU)并行计算技术,基于HLU预处理GMRES的并行算法在系统规模达到上万节点时,可以获得10倍以上的加速比。因此,所提方法是一类收敛性好、并行度高,比较适合于GPU计算的并行算法。 展开更多

关键词 不完全lu分解 混合lu分解 GMRES 暂态稳定 并行计算 GPU

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适用于GRAPES数值天气预报软件的ILU预条件子 被引量：9

12

作者 刘宇 曹建文 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第3期731-734,共4页

探讨了一种适用于我国自主研发的数值天气预报模式软件GRAPES的不完全LU(ILU)分解预条件子。针对GRAPES模式所特有的具有对角优势结构的赫姆霍兹方程系数矩阵,提出了一种有效的ILU分解方案,并将分解得到的预条件子应用到模式核心的动力... 探讨了一种适用于我国自主研发的数值天气预报模式软件GRAPES的不完全LU(ILU)分解预条件子。针对GRAPES模式所特有的具有对角优势结构的赫姆霍兹方程系数矩阵,提出了一种有效的ILU分解方案,并将分解得到的预条件子应用到模式核心的动力积分计算迭代算法中,从而达到加速算法收敛,提高模式软件整体性能的目的。 展开更多

关键词 数值天气预报 赫姆霍兹方程 稀疏矩阵 不完全lu分解 预条件子

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潮流计算雅可比矩阵预处理方法的比较研究 被引量：13

13

作者 李晓华 厉吉文 +1 位作者 张林鑫 杨艳春 《继电器》 CSCD 北大核心 2005年第15期33-36,52,共5页

电力系统潮流计算中,对潮流雅可比矩阵进行预处理(preconditioning)的改进算法能提高算法的收敛性并能加快迭代收敛的速度;其中,预处理矩阵的选择是关键。通过应用Matlab对目前几种潮流计算预处理方法进行了仿真计算分析。仿真结果表明,... 电力系统潮流计算中,对潮流雅可比矩阵进行预处理(preconditioning)的改进算法能提高算法的收敛性并能加快迭代收敛的速度;其中,预处理矩阵的选择是关键。通过应用Matlab对目前几种潮流计算预处理方法进行了仿真计算分析。仿真结果表明,P-Q分解法是目前各种预处理方法中最有效的一种预处理方法,且系统越大,效果越明显。 展开更多

关键词 条件数 谱 预处理 不完全lu分解 潮流计算

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基于加权平均导数的频率-空间域正演模拟及GPU实现 被引量：8

14

作者 唐祥德 刘洪 张衡 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1341-1354,共14页

传统基于旋转坐标系的频率-空间域正演模拟方法仅适用于方形网格,而实际生产中矩形网格广泛存在,本文提出一种适用性广的正演差分算子,不仅适用于方形网格而且适用于矩形网格.通过综合运用平均导数法、加速项加权平均、模拟退火法压制... 传统基于旋转坐标系的频率-空间域正演模拟方法仅适用于方形网格,而实际生产中矩形网格广泛存在,本文提出一种适用性广的正演差分算子,不仅适用于方形网格而且适用于矩形网格.通过综合运用平均导数法、加速项加权平均、模拟退火法压制频散和减少单个波长所需网格点数,从而提高算法精度和减少计算量.在该方法的基础上采用不完全LU分解作为求解Helmholtz方程的预条件,并利用图形处理器加速计算速度,很大程度上提高了频率域正演的效率. 展开更多

关键词 频率-空间域正演 矩形网格 不完全lu分解 GPU加速

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预条件GMRES(m)算法在大型浮体水动力边界元分析中的应用 被引量：6

15

作者 段文洋 刁峰 陈纪康 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1363-1368,共6页

针对大型浮体水动力边界元分析产生的复系数线性方程组结构复杂,直接方法难以求解或者求解费时的问题,提出一种带有预条件技术的重启动型GMRES算法.选取2种不同的预条件处理技术对方程组系数矩阵进行预处理,通过具体算例给出2种预条件... 针对大型浮体水动力边界元分析产生的复系数线性方程组结构复杂,直接方法难以求解或者求解费时的问题,提出一种带有预条件技术的重启动型GMRES算法.选取2种不同的预条件处理技术对方程组系数矩阵进行预处理,通过具体算例给出2种预条件方法的数值比较.数值试验表明,对于大型浮体水动力边界元分析产生的复系数线性方程组,带有不完全LU分解预条件处理技术的GMRES(m)算法求解效率最高,优于直接解法. 展开更多

关键词 大型浮体 边界元分析 重启动GMRES 不完全lu分解预条件

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基于预处理共轭梯度法的电力系统机电暂态仿真 被引量：2

16

作者 林济铿 仝新宇 +1 位作者 李杨春 郑卫洪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期93-99,共7页

把基于不完全LU分解的预处理共轭梯度法(ILUCG)用于电力系统暂态稳定仿真计算,提出了一种与矩阵方程直接求解法相结合的混合算法。该方法采用不完全LU分解对暂态稳定计算中的雅可比矩阵进行预处理,以改善其条件数;对预处理之后的方程组... 把基于不完全LU分解的预处理共轭梯度法(ILUCG)用于电力系统暂态稳定仿真计算,提出了一种与矩阵方程直接求解法相结合的混合算法。该方法采用不完全LU分解对暂态稳定计算中的雅可比矩阵进行预处理,以改善其条件数;对预处理之后的方程组,采用改进的共轭梯度法进行迭代求解,在系统收敛困难的情况下,改用直接求解法求解矩阵方程;在迭代过程中,充分利用当前已有的预处理后的等价雅可比矩阵进行迭代计算,而当雅可比矩阵及相关变量变化较大时,重新计算雅可比矩阵并进行相应的预处理操作,以提高算法的效率和计算速度;多个算例表明,对于电力系统暂态仿真的计算,本文算法的计算速度明显优于直接分解求解法和单纯的ILUCG,并易于在并行计算平台上实现,具有一定的实际应用前景。 展开更多

关键词 电力系统 暂态稳定 预处理共轭梯度法 迭代法 不完全lu分解

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一种新型针对快速多极子法(FMM)的预条件技术 被引量：4

17

作者 项铁铭 梁昌洪 《微波学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期67-70,共4页

提出了一种针对FMM近场作用矩阵块的不完全LU预条件方法。和传统单纯依靠填充参数来控制非零元素个数的ILU分解方法相比 ,该方法由于引入了数值丢弃阈值 ,因而可获得性能更好的预条件矩阵。利用该项预条件技术 ,迭代过程变得更健壮 ,而... 提出了一种针对FMM近场作用矩阵块的不完全LU预条件方法。和传统单纯依靠填充参数来控制非零元素个数的ILU分解方法相比 ,该方法由于引入了数值丢弃阈值 ,因而可获得性能更好的预条件矩阵。利用该项预条件技术 ,迭代过程变得更健壮 ,而且收敛也更快 ,计算花费的时间也更少。数值实验表明 :这种基于双丢弃准则的ILUT预条件技术 ,是一种非常适合FMM计算的预条件处理方法。 展开更多

关键词 快速多极子法 预条件 电磁散射 KRYLOV子空间方法 带双阀值不完全lu分解

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建立电力系统状态空间方程的并行方法 被引量：2

18

作者 王克文 冶梦雨 刘艳红 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2021年第1期15-20,共6页

为了缩减大规模电力系统小干扰稳定性分析的计算时间,对电力系统状态空间矩阵的快速形成方法进行优化研究。针对插入式建模技术,分析状态矩阵的形成过程;采用含双重阈值的不完全LU分解法(ILUTP),调整相关矩阵中非零元素的位置,将矩阵转... 为了缩减大规模电力系统小干扰稳定性分析的计算时间,对电力系统状态空间矩阵的快速形成方法进行优化研究。针对插入式建模技术,分析状态矩阵的形成过程;采用含双重阈值的不完全LU分解法(ILUTP),调整相关矩阵中非零元素的位置,将矩阵转换为对角占优形式。采用双共轭梯度稳定法(BICGSTAB)对处理后的大型稀疏矩阵迭代求解;矩阵的存储方式为行压缩稀疏存储;利用ILUTP与BICGSTAB的算法特性,实现了基于Open MP技术的并行计算;利用两个分别包含23台发电机和98台发电机的算例,发电机均采用六阶发电机模型,励磁调节模块与原动机调速块均为系统的实际参数,对比传统方法与优化方法求解状态矩阵方法的所用时间。结果表明,该方法能够加快大型电力系统状态空间的形成过程,其并行加速比接近于3,验证了所提方法的可行性及有效性。 展开更多

关键词 状态矩阵 双共轭梯度稳定法 不完全lu分解 行压缩存储 Open MP

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计算电磁学中稠密线性方程组的迭代求解

19

作者 项铁铭 梁昌洪 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期748-751,共4页

针对计算电磁学中产生的大型稠密复对称非共轭线性方程组,总结和讨论了这几年发展和流行的Krylov子空间迭代算法和预条件技术.数据计算表明采用带双阈值的不完全LU分解(ILUT)预条件处理的BiCGSTAB和GMRES迭代方法比较适合求解计算电磁... 针对计算电磁学中产生的大型稠密复对称非共轭线性方程组,总结和讨论了这几年发展和流行的Krylov子空间迭代算法和预条件技术.数据计算表明采用带双阈值的不完全LU分解(ILUT)预条件处理的BiCGSTAB和GMRES迭代方法比较适合求解计算电磁学中产生的大型稠密复对称非共轭线性方程组,它们不但可以获得较快的收敛,而且整个构建和存储代价也很小. 展开更多

关键词 电磁学 稠密线性方程组 迭代求解 KRYLOV子空间 预条件技术 带双阈值的不完全lu分解

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代数多重网格方法的一个新的收敛性结果

20

作者 史培林 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2006年第6期718-720,共3页

插值算子是代数多重网格方法(AMG)的重要构成组元之一,为此提出了构造AMG方法插值算子新的、更具有一般性的方法。通过对矩阵范数的估计证明了其收敛性。该方法给出了经典AMG方法插值公式的统一描述,推广了AMG方法的应用范围。最后指出... 插值算子是代数多重网格方法(AMG)的重要构成组元之一,为此提出了构造AMG方法插值算子新的、更具有一般性的方法。通过对矩阵范数的估计证明了其收敛性。该方法给出了经典AMG方法插值公式的统一描述,推广了AMG方法的应用范围。最后指出该结果在某些情形下可以应用于多水平不完全LU分解法(ILUM),为进一步证明一般ILUM方法的收敛性提供了思路。 展开更多

关键词 代数多重网格方法 多水平不完全lu分解法 插值算子 收敛性

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