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非线性动力系统失效时间的胞参考点映射方法
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作者 吴晓奇 郭空明 +1 位作者 江俊 徐亚兰 《动力学与控制学报》 2025年第1期8-14,共7页
本文研究在给定状态空间失效状态集的情况下,非线性动力系统状态失效时间的快速计算方法.首先对非线性动力系统全局分析的一种经典方法——胞参考点映射法进行改进,以计算失效时间.然后用改进的方法对Duffing系统、一类受迫双稳态结构... 本文研究在给定状态空间失效状态集的情况下,非线性动力系统状态失效时间的快速计算方法.首先对非线性动力系统全局分析的一种经典方法——胞参考点映射法进行改进,以计算失效时间.然后用改进的方法对Duffing系统、一类受迫双稳态结构和弹簧负载倒立摆模型进行了计算,并分析方法的收敛阈值对计算误差和计算时间的影响.结果表明,文中提出的方法可以在满足一定精度的前提下,实现大量状态点失效时间的高效计算. 展开更多
关键词 线性动力系统 全局分析 胞映射 点映射 失效时间
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甘油微生物连续发酵过程的非线性动力系统及其参数辨识
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作者 赵雅芝 徐恭贤 《沈阳大学学报(自然科学版)》 2025年第1期78-85,共8页
为了研究甘油微生物连续发酵过程的数学建模与参数辨识问题,构建了甘油微生物连续发酵过程的非线性动力系统数学模型,并论述了该系统的数学性质.以状态变量的稳态实验数据与计算数据的误差平方和最小性能指标构建了参数辨识优化模型,并... 为了研究甘油微生物连续发酵过程的数学建模与参数辨识问题,构建了甘油微生物连续发酵过程的非线性动力系统数学模型,并论述了该系统的数学性质.以状态变量的稳态实验数据与计算数据的误差平方和最小性能指标构建了参数辨识优化模型,并基于约束优化方法中的内点法对参数辨识优化问题进行求解,通过计算获得了最优参数值,取得了更小的浓度误差值. 展开更多
关键词 连续发酵 内点法 线性动力系统 1 3-丙二醇 参数辨识
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非线性动力系统线性模型数值计算的Taylor变换法 被引量:7
3
作者 苏志霄 郑兆昌 高永毅 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期586-593,共8页
将非线性动力系统化为连续变化的线性系统,并导出任意自治或非自治非线性动力系统的瞬时线性化方程,该线性方程的连续变化描述了系统的全部复杂动力行为.进一步采用Taylor变换法求解系统的线性化方程,得到一种非线性动力系统数值计算的... 将非线性动力系统化为连续变化的线性系统,并导出任意自治或非自治非线性动力系统的瞬时线性化方程,该线性方程的连续变化描述了系统的全部复杂动力行为.进一步采用Taylor变换法求解系统的线性化方程,得到一种非线性动力系统数值计算的新方法,避免了指数矩阵展开的乘积运算.计算实例表明该方法在不增加计算机时的前提下,精度高于传统的Houbolt,Wilson-θ及Newmark-β等方法.计算了Duffing方程和van Pol方程的混沌及周期特性. 展开更多
关键词 线性动力系统 连续线性化模型 Taylor变换法 DUFFING方程 VAN der Pol方法
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强非线性动力系统的频率增量法 被引量:5
4
作者 黄赪彪 宗国威 +1 位作者 陈兆莹 胡敏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期242-249,共8页
提出一类强非线性动力系统的瞬时频率增量法.将描述动力系统的二阶常微分方程,化为以相位为自变量、瞬时频率为未知函数的积分方程;用谐波平衡原理,将求解瞬时频率的积分问题,归结为求解以频率增量的Fourier系数为独立变量... 提出一类强非线性动力系统的瞬时频率增量法.将描述动力系统的二阶常微分方程,化为以相位为自变量、瞬时频率为未知函数的积分方程;用谐波平衡原理,将求解瞬时频率的积分问题,归结为求解以频率增量的Fourier系数为独立变量的线性代数方程组;给出了若干例子. 展开更多
关键词 强非线性动力系统 瞬时频率 频率增量法 谐波平衡 增量方程
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含约束非线性动力系统的分岔分类 被引量:12
5
作者 吴志强 陈予恕 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期477-482,共6页
讨论含约束非线性动力系统分岔的分类· 研究表明 ,约束分岔的转迁集 ,除分岔集、滞后集和双极限点集外 。
关键词 约束 分岔 奇异性 线性动力系统
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求解非线性动力系统周期解推广的打靶法 被引量:10
6
作者 李德信 徐健学 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期80-85,共6页
提出一种确定非线性系统周期轨道及周期的改进打靶算法。首先通过改变系统的时间尺度 ,将非线性系统周期轨道的周期显式地出现在非线性系统的系统方程中 ,然后对传统打靶法进行改造 ,将周期也作为一个参数一起参入打靶法的迭代过程 ,从... 提出一种确定非线性系统周期轨道及周期的改进打靶算法。首先通过改变系统的时间尺度 ,将非线性系统周期轨道的周期显式地出现在非线性系统的系统方程中 ,然后对传统打靶法进行改造 ,将周期也作为一个参数一起参入打靶法的迭代过程 ,从而能迅速确定出系统的周期轨道及其周期。该方法对初始迭代参数没有苛刻要求 ,可以用于分析强非线性系统 ,而且对参数激励系统同样有效 ,对高维系统也能迅速、准确地求得周期解。文中应用该方法对三维R¨ossler系统和八维非线性柔性转子 轴承系统的周期轨道和周期进行了求解 ,通过与四阶Runge Kutta数值积分结果比较 。 展开更多
关键词 周期解 打靶法 线性动力系统 分岔 混沌 迭代参数 Runge-Kutta数值积 摄动法
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种间作用的二维非线性动力系统模型及其数值模拟试验研究 被引量:5
7
作者 李自珍 徐彩琳 王万雄 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2003年第7期739-746,共8页
 系统探讨了种间制约作用的二维非线性动力系统的机理与过程,从生物力学角度扩展了Lotka_Volterra模型,建立了包含种间作用与反作用的二维非线性自治、非自治动力系统新模型,分析了该动力系统平衡点的稳定性、周期解的存在性与稳定性...  系统探讨了种间制约作用的二维非线性动力系统的机理与过程,从生物力学角度扩展了Lotka_Volterra模型,建立了包含种间作用与反作用的二维非线性自治、非自治动力系统新模型,分析了该动力系统平衡点的稳定性、周期解的存在性与稳定性,并对其动力学过程进行了数值模拟试验研究· 结果表明两生物种群间作用效率的大小、作用系数与反作用系数变化的同向与异向性和作用力时变等对动力系统稳定性都有一定影响,种间作用效率变大或变小,以及作用系数与反作用系数的异向变化都导致动力系统的不稳定,致使两种生物难以生存。 展开更多
关键词 二维非线性动力系统 种间作用 作用力 数值模拟
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非线性动力系统精细积分下的显式级数解 被引量:10
8
作者 李金桥 于建华 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 2002年第2期24-27,共4页
基于钟万勰等提出的指数矩阵精细算法 ,对n维未知向量v的一阶微分方程 v=Hv +f(v ,t)进行求解 ,其中Hv和f(v ,t)分别是右端项的线性齐次部分和非线性部分。将非线性部分在所论时刻tk处展成t-tk=τ的Taylor级数形式 ,并通过指数矩阵eHt... 基于钟万勰等提出的指数矩阵精细算法 ,对n维未知向量v的一阶微分方程 v=Hv +f(v ,t)进行求解 ,其中Hv和f(v ,t)分别是右端项的线性齐次部分和非线性部分。将非线性部分在所论时刻tk处展成t-tk=τ的Taylor级数形式 ,并通过指数矩阵eHt 及其精细算法对状态方程直接积分 ,推导出状态方程的级数形式闭合解 ,此解的精度易于控制。算法不需对矩阵 [H]求逆 ,数值计算的稳定性及效率均可确保 ,对大型问题计算更为有利。 展开更多
关键词 线性振动 数值积分 线性动力方程 精细积分法 指数矩阵 显式级数 线性动力系统
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“森林—竹子—大熊猫”非线性动力系统的周期解与混沌奇怪吸引子 被引量:3
9
作者 桂占吉 程艳霞 宋国华 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期110-114,共5页
为从理论上研究"森林—竹子—大熊猫"三位一体的保护栖息地理念,考虑了竹子开花的影响,把竹子和森林分成两个阶段,建立了一个描述"森林—竹子—大熊猫"的非线性动力系统。利用Mawhin重合度理论可以证明此系统存在... 为从理论上研究"森林—竹子—大熊猫"三位一体的保护栖息地理念,考虑了竹子开花的影响,把竹子和森林分成两个阶段,建立了一个描述"森林—竹子—大熊猫"的非线性动力系统。利用Mawhin重合度理论可以证明此系统存在一个周期解,利用计算机数值模拟画出了此动力系统的周期解随时间的变化规律和相图。数值模拟显示脉冲的影响非常复杂,进一步研究还发现此模型存在一种新的混沌奇怪吸引子。讨论了得到的周期解和混沌奇怪吸引子的这些理论成果的生态意义。通过严谨的数学论证过程,证明了大熊猫栖息地的大熊猫、森林、主食竹是一个稳定的平衡系统这一结论,对大熊猫栖息地及其他类似濒危物种栖息地保护具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 线性动力系统 大熊猫 周期解 混沌奇怪吸引子
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基于RBF网络的非线性动力系统辨识方法的改进 被引量:3
10
作者 赵永辉 邹经湘 屠良尧 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期22-25,39,共5页
基于资源分配网络(RAN) 的增长标准并结合隐单元的修剪策略,提出了同时具有增长及修剪功能的径向基函数(RBF) 网络结构学习方案. 利用该方案进行了非线性时间序列的建模以及振动系统中的未知非线性力的识别. 结果表明:提... 基于资源分配网络(RAN) 的增长标准并结合隐单元的修剪策略,提出了同时具有增长及修剪功能的径向基函数(RBF) 网络结构学习方案. 利用该方案进行了非线性时间序列的建模以及振动系统中的未知非线性力的识别. 结果表明:提出的网络结构学习算法是有效的;RBF网络对非线性时间序列具有很高的建模精度;振动系统未知非线性力的神经网络识别法是可行的. 展开更多
关键词 神经网络 系统辨识 RBF网络 线性动力系统
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确定非线性动力系统周期的后继函数法 被引量:3
11
作者 侯祥林 虞和济 王铁光 《振动与冲击》 EI CSCD 1999年第3期81-84,共4页
本文建立确定非线性动力系统的周期的新方法——后继函数法。通过对无阻尼 Duffing方程、线性阻尼系统和 Van der Pol方程实例分析。结果表明该方法计算结果准确且实用性强。本方法不但适用于求解保守系统和具有周... 本文建立确定非线性动力系统的周期的新方法——后继函数法。通过对无阻尼 Duffing方程、线性阻尼系统和 Van der Pol方程实例分析。结果表明该方法计算结果准确且实用性强。本方法不但适用于求解保守系统和具有周期解非线性动力系统的周期。 展开更多
关键词 周期 后继函数 矢径向量 线性动力系统
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求解强非线性动力系统响应的一种新方法 被引量:4
12
作者 孙中奎 徐伟 杨晓丽 《动力学与控制学报》 2005年第2期29-35,共7页
将同伦理论和参数变换技术相结合提出了一种可适用于求解强非线性动力系统响应的新方法,即PE-HAM方法(基于参数展开的同伦分析技术).其主要思想是通过构造合适的同伦映射,将一非线性动力系统的求解问题,转化为一线性微分方程组的求解问... 将同伦理论和参数变换技术相结合提出了一种可适用于求解强非线性动力系统响应的新方法,即PE-HAM方法(基于参数展开的同伦分析技术).其主要思想是通过构造合适的同伦映射,将一非线性动力系统的求解问题,转化为一线性微分方程组的求解问题,然后借助于参数展开技术消除长期项,进而得到系统的解析近似解.为了检验所提方法的有效性,研究了具有精确周期的保守Duffing系统的响应,求出了其解析的近似解表达式.在与精确周期的比较中,可以得出:在非线性强度α很大,甚至在α→∞时,近似解的周期与原系统精确周期的误差也只有2.17%.数值模拟结果说明了新方法的有效性. 展开更多
关键词 系统响应 DUFFING系统 线性动力系统 线性微分方程组 求解问题 线性强度 近似解 同伦映射 分析技术 变换技术 展开技术 模拟结果 周期 长期项 表达式 解析
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共轭算子法和非线性动力系统的高阶规范形 被引量:4
13
作者 张伟 陈予恕 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1997年第5期421-432,共12页
规范形理论是研究非线性动力系统退化分含的强有力的方法.在本文里我们利用共轭算子法计算了具有幂零线性部分和不具有Z2-对称性的非线性动力系统的2阶、3阶和4阶规范形,讨论了几种余维3退化分含情况下的普适开析问题及其一些全局特性.
关键词 线性动力系统 共轭算子法 规范形 振动 高阶
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非线性动力系统多阶段辨识模型、算法及应用 被引量:2
14
作者 单锋 冯恩民 +1 位作者 李艳杰 修志龙 《运筹与管理》 CSCD 2006年第3期6-12,共7页
本文针对一类发酵过程中的发育期、生长期及稳定期的不同特性,提出一种非线性多阶段动力系统及其辨识模型。论述了该模型是一种特殊的多阶段最优控制问题。根据子控制问题性能指标下水平集的局部一致有界性及下半连续性,证明了子控制问... 本文针对一类发酵过程中的发育期、生长期及稳定期的不同特性,提出一种非线性多阶段动力系统及其辨识模型。论述了该模型是一种特殊的多阶段最优控制问题。根据子控制问题性能指标下水平集的局部一致有界性及下半连续性,证明了子控制问题可控性及最优解集为非空紧集。依此性质构造优化算法,研制相应的数学软件,并应用于间歇发酵过程中的参数辨识。其数值结果表明:该多阶段模型比已有模型更能逼近实际过程,提高了模型的精度,使模型更为有效。 展开更多
关键词 线性动力系统 最优控制 微生物发酵 参数辨识
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非线性动力系统在软件需求分析中的研究 被引量:2
15
作者 葛君伟 葛智 方义秋 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2010年第6期85-88,共4页
在软件系统的生命周期中,其过程也是不断变化和逐步完善的.为了减少由需求缺陷和需求变化而导致的软件系统失败,需求的演化过程应该是在稳定的状态下完成的.提出了一个非线性方程来描述此过程,初步研究显示,当需求变化率在一个稳定的范... 在软件系统的生命周期中,其过程也是不断变化和逐步完善的.为了减少由需求缺陷和需求变化而导致的软件系统失败,需求的演化过程应该是在稳定的状态下完成的.提出了一个非线性方程来描述此过程,初步研究显示,当需求变化率在一个稳定的范围里,演化过程就是稳定的且需求也是可变的. 展开更多
关键词 软件工程 需求分析 需求演化 线性动力系统 混沌
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含高阶余项的非线性动力系统数值计算法 被引量:1
16
作者 李永强 王薇 +2 位作者 刘杰 刘宇 金志强 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期555-559,共5页
建立了一种求解非线性动力系统高精度数值计算的新方法,重构了等价的非线性动力系统方程,该方程考虑了非线性函数的任意高阶项,并给出了该方程的Duhamel积分表达式,在时间步长内用Newton-Raphson法进行数值迭代求解,该方法能连续满足微... 建立了一种求解非线性动力系统高精度数值计算的新方法,重构了等价的非线性动力系统方程,该方程考虑了非线性函数的任意高阶项,并给出了该方程的Duhamel积分表达式,在时间步长内用Newton-Raphson法进行数值迭代求解,该方法能连续满足微分方程而不只是在离散的步长端点满足方程,从而打破了传统的Euler型有限差分法。计算实例表明,该方法计算精度高于传统的Runge-Kutta,Newmark-β和Wilson-θ等方法。 展开更多
关键词 线性动力系统 高阶余项 Duhamel积分 Newton-Raphson法
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求非线性动力系统周期解的切比雪夫多项式法 被引量:2
17
作者 周桐 徐健学 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期542-549,共8页
 周期运动是一种在客观世界中普遍存在的运动形式,它与混沌运动之间存在十分密切的      关系,因而具有很重要的研究价值.利用切比雪夫多项式的若干良好性质,对自治非线性动力      系统进行分析,将状态矢量在主周期...  周期运动是一种在客观世界中普遍存在的运动形式,它与混沌运动之间存在十分密切的      关系,因而具有很重要的研究价值.利用切比雪夫多项式的若干良好性质,对自治非线性动力      系统进行分析,将状态矢量在主周期上展开为切比雪夫多项式的形式,从而将原问题转变为非      线性代数方程组的求解问题,得出一种可以方便、迅速地获得周期轨道近似多项式表达式的方      法.此方法不依赖于小参数假设,可以用于分析强非线性问题,而且对参数激励系统同样有效.      在计算机条件允许时,对高维系统也能迅速、精确地得到其周期轨道的近似多项式表达式.以      三维Rossler系统和五维非线性磁浮转子系统周期轨道的计算为例,通过与四阶Runge-Kutta      数值积分结果比较,说明此方法的精确、高效性. 展开更多
关键词 切比雪夫多项式 渐进方法 小参数假设 线性动力系统 周期解 混沌 高维系统
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非线性动力系统长度分形维理论及工程应用研究 被引量:1
18
作者 邱秀梅 田洪臣 +1 位作者 李发洋 李妮 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2004年第8期41-45,共5页
 在Hausdorff维和分配维的基础上,将超立方体作为覆盖单元,根据非线性动力系统振动波形的前向性特点和拓扑映射技术,提出了长度分形维的概念和计算公式.对长度分形维的数学严密性进行证明并对其工程应用可靠性作出评价,说明其具有概念...  在Hausdorff维和分配维的基础上,将超立方体作为覆盖单元,根据非线性动力系统振动波形的前向性特点和拓扑映射技术,提出了长度分形维的概念和计算公式.对长度分形维的数学严密性进行证明并对其工程应用可靠性作出评价,说明其具有概念明晰、计算简单、对理论值逼近较快、适合于少样本点集等特点.工程应用实例表明,基于长度分形维能够对非线性动力系统进行状态空间检测,噪声免疫力强和缺陷识别精度较高是其突出特色;它对理论分形维的适度近似性使其可以作为非线性动力系统的有效特征量,依其进行模式辨识是可行和有效的. 展开更多
关键词 线性动力系统 分形维 长度分形维 地下防渗墙 动力状态空间 无损检测 模式辨识
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非线性动力系统混沌特性的可视化分析 被引量:1
19
作者 满广生 黄胜伟 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2002年第1期86-90,共5页
文章在概述了混沌系统运动特性的基础上 ,应用可视化语言编制了非线性 Duffing方程和虫口模型函数的混沌系统可视化分析程序 ,可绘制出相空间的轨线图和奇怪吸引子仿真图。利用 Poincarè映射、L yapunov指数等方法 ,证明了混沌现... 文章在概述了混沌系统运动特性的基础上 ,应用可视化语言编制了非线性 Duffing方程和虫口模型函数的混沌系统可视化分析程序 ,可绘制出相空间的轨线图和奇怪吸引子仿真图。利用 Poincarè映射、L yapunov指数等方法 ,证明了混沌现象在现实动力系统中的存在 ,分析了混沌现象演化的过程。通过仿真实验分析 。 展开更多
关键词 混沌 线性动力系统 LYAPUNOV指数 可视化分析
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非线性动力系统的自适应显式Magnus数值方法 被引量:1
20
作者 李文成 邓子辰 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1009-1016,共8页
基于最近发展的矩阵李群上非线性微分方程的显式Magnus展式,给出了非线性动力系统的有效的数值算法,并且在数值求解过程中具有自适应的步长控制特点,可以显著地提高计算效率.最后,通过非线性动力系统典型问题Duffing方程和强刚性的Van d... 基于最近发展的矩阵李群上非线性微分方程的显式Magnus展式,给出了非线性动力系统的有效的数值算法,并且在数值求解过程中具有自适应的步长控制特点,可以显著地提高计算效率.最后,通过非线性动力系统典型问题Duffing方程和强刚性的Van der Pol方程以及非线性振子的Hamilton方程的数值实验来说明方法的有效性. 展开更多
关键词 线性动力系统 HAMILTON系统 数值方法 步长控制
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