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以对称反对称分裂预条件处理GMRES(m)的不精确牛顿法潮流计算 被引量:12
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作者 刘凯 陈红坤 +1 位作者 向铁元 高志新 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第19期123-126,共4页
针对大规模电力系统修正方程式高度稀疏的特点,研究了一种基于对称反对称预处理的不精确牛顿法。利用矩阵的对称反对称分裂,提出一种新的预处理子,并将其与GMRES(m)算法相结合,改进潮流计算的收敛性和收敛速度。IEEE300节点系统的计算... 针对大规模电力系统修正方程式高度稀疏的特点,研究了一种基于对称反对称预处理的不精确牛顿法。利用矩阵的对称反对称分裂,提出一种新的预处理子,并将其与GMRES(m)算法相结合,改进潮流计算的收敛性和收敛速度。IEEE300节点系统的计算结果验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 潮流计算 对称反对称分裂 广义极小残余法(gmres(m)) 预条件处理
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Fredholm积分方程的正则化GMRES算法 被引量:2
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作者 闵涛 赵苗苗 谷明礼 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第4期239-240,244,共3页
利用数值求积公式,对二维第1类Fredholm积分方程进行离散处理,引入正则化GMRES算法,将离散后的积分方程转化为离散适定问题,通过广义极小残余算法得到其数值解。数值模拟结果表明,正则化GMRES算法求解二维第1类Fredholm积分方程计算速... 利用数值求积公式,对二维第1类Fredholm积分方程进行离散处理,引入正则化GMRES算法,将离散后的积分方程转化为离散适定问题,通过广义极小残余算法得到其数值解。数值模拟结果表明,正则化GMRES算法求解二维第1类Fredholm积分方程计算速度快、精度高。 展开更多
关键词 数值求积 正则化法 FREDHOLM积分方程 适定问题 gmres算法
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基于改进GMRES算法的水冷壁运动机器人路径跟踪模型预测控制 被引量:4
3
作者 黄巍 占红武 胥芳 《高技术通讯》 CAS 2021年第10期1090-1100,共11页
针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法。定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题。通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件。... 针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法。定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题。通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件。基于庞特里亚金极小值原理建立广义哈密顿函数,采用连续/广义极小残量算法(C/GMRES)计算求解,并引入多重打靶法提高运算精度。同时对GMRES算法残量求取方式进行了优化以提高运行效率。对伯努利双纽线和圆形路径进行了跟踪仿真,验证了本文的跟踪控制快速算法的有效性。 展开更多
关键词 水冷壁爬壁机器人(WWCB) 非线性模型预测控制(NMPC) 半平滑函数 连续/广义极小残量算法(C/gmres) 多重打靶法 路径跟踪
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含逆变型分布式电源的不平衡配电网快速短路电流计算 被引量:2
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作者 李潇雨 何晋 +2 位作者 李智轩 孔玲玲 周石金 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期75-86,共12页
为实现含逆变型分布式电源的不平衡配电网快速短路电流计算,首先建立计及故障穿越控制的逆变型分布式电源序等效受控电流源模型,通过引入虚拟线路和虚拟节点并结合广义Fortescue变换建立不平衡配电网的系统序导纳矩阵。在此基础上构建... 为实现含逆变型分布式电源的不平衡配电网快速短路电流计算,首先建立计及故障穿越控制的逆变型分布式电源序等效受控电流源模型,通过引入虚拟线路和虚拟节点并结合广义Fortescue变换建立不平衡配电网的系统序导纳矩阵。在此基础上构建含逆变型分布式电源不平衡配电网的序节点电压方程,提出基于序分量的短路电流迭代计算方法。通过引入预条件处理的广义极小残余法可避免求解系统序阻抗矩阵,能够有效提升短路电流迭代计算的计算速度。最后,通过对含逆变型分布式电源的13节点、123节点和多个大型合成系统仿真结果对比,验证了所提方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 逆变型分布式电源 不平衡配电网 短路电流计算 广义Fortescue变换 广义极小残余法
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基于图形处理器的广义最小残差迭代法在电力系统暂态仿真中的应用 被引量:6
5
作者 唐聪 严正 周挺辉 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1365-1371,共7页
文中对电力系统暂态仿真算法及并行化设计进行了研究,针对图形处理器(graphic processing unit,GPU)的特性,应用广义最小残差法(generalized minimal residual,GMRES)提出一种基于GPU的电力系统暂态仿真并行算法。该算法采用预处理算法... 文中对电力系统暂态仿真算法及并行化设计进行了研究,针对图形处理器(graphic processing unit,GPU)的特性,应用广义最小残差法(generalized minimal residual,GMRES)提出一种基于GPU的电力系统暂态仿真并行算法。该算法采用预处理算法对暂态仿真计算过程中的系数矩阵进行预处理,降低条件数以提升收敛速度,经预处理后的线性方程组通过GMRES算法在GPU上并行求解,针对暂态仿真计算中线性方程组稀疏性的特点,算法应用稀疏存储技术以节省计算量和内存占用空间。测试表明,所提出的GPU并行算法与PSAT软件计算结果近似;相对CPU串行程序,当算例规模足够大时,GPU并行算法的加速效果明显,实测最高加速比为3.3。 展开更多
关键词 暂态仿真 预处理 广义最小残差法 图形处理器 并行计算 统一计算设备架构 稀疏技术
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GRAPES模式中Helmhothz方程两种求解方法的对比研究 被引量:3
6
作者 宋君强 伍湘君 +4 位作者 张理论 陈德辉 金之雁 胡江林 李兴良 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2011年第11期65-70,共6页
GRAPES是中国气象局自主研发的一个全球/区域分析预报系统。其模式计算方程组经过离散化之后,积分求解过程最终归结为对一个椭圆方程或Helmholtz(赫姆霍兹)方程的求解,这个求解是整个动力框架计算的核心。在目前GRAPES全球模式的准业务... GRAPES是中国气象局自主研发的一个全球/区域分析预报系统。其模式计算方程组经过离散化之后,积分求解过程最终归结为对一个椭圆方程或Helmholtz(赫姆霍兹)方程的求解,这个求解是整个动力框架计算的核心。在目前GRAPES全球模式的准业务计算中,对于分辨率为0.5o的系统,Helmholtz方程的求解时间占到了整个模式计算时间的三分之一强。而且随着未来高分辨率模式的进一步加细,以及模式计算精度的提高,方程求解计算总量更是呈指数式增长。为此,本文分析了GRAPES模式中求解Helmholtz方程所采用的广义共轭余差法(GCR),并对比给出了利用PETSC函数库中提供的GMRES方法求解Helmholtz方程的一些初步测试结果。结果表明,采用高精度的GMRES方法可以减少模式预报偏差,改善模式预报准确度,在大规模并行计算时具有更好的可扩展性能。 展开更多
关键词 GRAPES HELMHOLTZ方程 广义共轭余差法(GCR) 广义最小残差法(gmres)
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二维问题快速多极虚边界元法 被引量:3
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作者 许强 蒋彦涛 米东 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期550-556,共7页
将快速多极展开算法和广义极小残值法应用于虚边界元法的方程求解中.以二维弹性力学问题为研究背景,提出了二维问题快速多极虚边界元法的思想.该方法利用二维复平面上的基本解,并将其展开为适合于快速多极算法的格式,即变革计算结构(或... 将快速多极展开算法和广义极小残值法应用于虚边界元法的方程求解中.以二维弹性力学问题为研究背景,提出了二维问题快速多极虚边界元法的思想.该方法利用二维复平面上的基本解,并将其展开为适合于快速多极算法的格式,即变革计算结构(或模式),使解方程的计算量和储存量与所求问题的自由度数成线性比例.此点充分体现出该方法数值模拟大规模自由度问题的能力.数值算例说明了该方法的可行性,计算效率和计算精度,同时,该方法的思想具有一般性,应用上具有扩展性. 展开更多
关键词 快速多极算法 广义极小残值法 虚边界元法 弹性力学
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求解动态无功优化问题的解耦算法 被引量:5
8
作者 黄伟 刘明波 赖永生 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期31-35,共5页
基于近似牛顿方向,提出了一种求解动态无功优化问题的解耦算法。将修正方程解耦分解成若干个独立的子修正方程,并对求得的近似牛顿方向用广义最小化残差(GMRES)算法进行修正,保证了算法的收敛性。以广州鹿鸣电网作为算例进行优化计算,... 基于近似牛顿方向,提出了一种求解动态无功优化问题的解耦算法。将修正方程解耦分解成若干个独立的子修正方程,并对求得的近似牛顿方向用广义最小化残差(GMRES)算法进行修正,保证了算法的收敛性。以广州鹿鸣电网作为算例进行优化计算,取得了理想的结果,并与非解耦算法的结果进行了比较分析,验证了该算法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 动态无功优化 动作次数限制 解耦 广义最小化残差 近似牛顿方向
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多层快速多极子技术分析微带天线 被引量:6
9
作者 樊振宏 丁大志 陈如山 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期235-238,271,共5页
分析了电大尺寸的微带天线辐射方向图。从混合位积分方程出发,将空域格林函数写成多层快速多极子技术能够适用的形式,从而使得大尺寸的天线问题得以快速并精确地分析。文中还比较了不同迭代方法在分析时的效率。算例表明,灵活的一般最... 分析了电大尺寸的微带天线辐射方向图。从混合位积分方程出发,将空域格林函数写成多层快速多极子技术能够适用的形式,从而使得大尺寸的天线问题得以快速并精确地分析。文中还比较了不同迭代方法在分析时的效率。算例表明,灵活的一般最小余量法(FGMRES)的效率比其他方法高得多。 展开更多
关键词 微带天线 多层快速多极子 迭代求解方法 灵活的一般最小余量法
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二维非恒定渗流的有限元并行计算 被引量:12
10
作者 江春波 安晓谧 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期454-457,共4页
建立了二维非恒定渗流的有限元并行计算模型,在windows操作系统下实现了基于消息传递的二维渗流的有限元并行计算。模型采用广义极小残余算法(GMRES)对方程组进行并行迭代求解,通过分析数据执行时的相关性和检验算法结构的固有串行性,... 建立了二维非恒定渗流的有限元并行计算模型,在windows操作系统下实现了基于消息传递的二维渗流的有限元并行计算。模型采用广义极小残余算法(GMRES)对方程组进行并行迭代求解,通过分析数据执行时的相关性和检验算法结构的固有串行性,将原有串行算法中的算法元直接并行化。对溪洛渡上游围堰的渗流分析进行了并行数值模拟,并针对水位骤降情况下非恒定渗流进行了并行计算,证明了模型的合理性。对模型进行了加速比测定,可以看出并行计算的效率随着问题规模的增加而逐渐提高。 展开更多
关键词 非恒定渗流 并行计算 广义极小残余算法 二维非恒定渗流 有限元
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加速广义极小残余新算法 被引量:2
11
作者 杨大地 刘仁达 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期121-124,共4页
研究了Krylov子空间广义极小残余算法(GMRES(m))的基本理论,特别是残余向量与Krylov子空间的关系.根据残余向量所满足的代数方程组,深入探讨算法的收敛性质与所选择的子空间的关系,指出大大量按模很小的特征值对应的特征向量的存在会降... 研究了Krylov子空间广义极小残余算法(GMRES(m))的基本理论,特别是残余向量与Krylov子空间的关系.根据残余向量所满足的代数方程组,深入探讨算法的收敛性质与所选择的子空间的关系,指出大大量按模很小的特征值对应的特征向量的存在会降低算法的收敛速度,从而提出一种利用按模很小的特征值对应的特征向量扩充Krylov子空间的加速广义极小残余算法(AGMRES(m)).理论分析和数值结果都表明,算法是可靠和有效的. 展开更多
关键词 gmres(m)算法 加速Krylov子空间 广义极小残余算法
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随机分布圆孔板有效弹性模量快速多极虚边界元法模拟 被引量:1
12
作者 许强 蒋彦涛 张志佳 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期755-760,共6页
将快速多极算法和广义极小残值法(GMRES)结合于虚边界元法的方程求解,形成了快速多极虚边界元法的求解思想.本方法采用了"源点"多极展开和"场点"局部展开的组合处理方案,使得原问题方程组求解的计算耗时量和储存量... 将快速多极算法和广义极小残值法(GMRES)结合于虚边界元法的方程求解,形成了快速多极虚边界元法的求解思想.本方法采用了"源点"多极展开和"场点"局部展开的组合处理方案,使得原问题方程组求解的计算耗时量和储存量均降至与所求问题的计算自由度数成线性比例.文中分析了含随机分布多圆孔板的有效弹性模量,并与其它数值方法的结果进行了比较,同时数值验证了本方法的可行性、计算精度及计算效率. 展开更多
关键词 快速多极算法 广义极小残值法 有效弹性模量 虚边界元法 弹性体
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快速多极虚边界元法对含圆孔薄板有效弹性模量的模拟分析 被引量:1
13
作者 许强 蒋彦涛 张志佳 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期548-555,共8页
针对虚边界元法,引入快速多极展开和广义极小残值法(GMRES)的思想,以形成快速多极虚边界元法的求解思想,并将此方法用于含圆孔薄板有效弹性模量的模拟分析。由于本文方法采用了"源点"多极展开和"场点"局部展开的组... 针对虚边界元法,引入快速多极展开和广义极小残值法(GMRES)的思想,以形成快速多极虚边界元法的求解思想,并将此方法用于含圆孔薄板有效弹性模量的模拟分析。由于本文方法采用了"源点"多极展开和"场点"局部展开的组合处理方案,从而使得原问题方程组求解的计算耗时量和储存量降至与所求问题的计算自由度数成线性比例。本文工作的研究目的在于:提高虚边界元法在普通台式机上的运算能力和拓宽虚边界元法对大规模复杂问题的求解(或数值模拟)。文中给出了均布圆孔的正方形薄板和之字形分布圆孔薄板二个算例,以验证该方法的可行性,计算精度和计算效率。 展开更多
关键词 快速多极算法 广义极小残值法 有效弹性模量 虚边界元法 弹性体
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PO-MoM结合近场预条件技术分析复杂载体上线天线辐射特性 被引量:1
14
作者 牛臻弋 王文博 徐金平 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期514-518,共5页
提出了一种将近场预条件技术与物理光学矩量法(POMoM)相结合的新技术,并应用于分析电大尺寸复杂载体上线天线的辐射问题.根据POMoM方法导出系数矩阵元素的物理意义,忽略PO区的影响,构造出一个稀疏化系数矩阵的近似阵.采用LDU分解和简化... 提出了一种将近场预条件技术与物理光学矩量法(POMoM)相结合的新技术,并应用于分析电大尺寸复杂载体上线天线的辐射问题.根据POMoM方法导出系数矩阵元素的物理意义,忽略PO区的影响,构造出一个稀疏化系数矩阵的近似阵.采用LDU分解和简化的分块Gauss消元算法,快速构造出一个矩阵分解形式的预条件阵.将该预条件阵用于预条件广义最小留数(GMRES)法迭代求解线性方程组,对一个复杂金属载体上的线天线辐射问题进行了分析,验证了此方法的有效性和正确性.在此基础上,计算了一个尺度与真实尺寸相当的舰船模型上超短波天线的远场辐射特性.数值结果表明,采用该技术可以快速有效地分析舰船、飞机等真实移动平台上线天线的辐射特性. 展开更多
关键词 预条件 PO—MoM 复杂载体 线天线 gmres
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基于m次重启的简化广义最小残差法的电力系统暂态稳定仿真 被引量:1
15
作者 林济铿 吴鹏 +2 位作者 章建新 刘涛 郑卫洪 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期96-100,共5页
提出了一种基于m次重启的简化广义最小残差法(simpler generalized minimal residual algorithm of m times restart,SGMRES(m))的电力系统暂态稳定仿真新算法,即采用SGMRES(m)方法对暂态稳定仿真中形成的线性方程组进行求解,通过修正... 提出了一种基于m次重启的简化广义最小残差法(simpler generalized minimal residual algorithm of m times restart,SGMRES(m))的电力系统暂态稳定仿真新算法,即采用SGMRES(m)方法对暂态稳定仿真中形成的线性方程组进行求解,通过修正标准正交基的生成过程,使得m阶上Hessenberg矩阵成为上三角矩阵。这样,只要通过简单的上三角线性方程组的求解即可求得解的修正量,避免了求解广义最小残差法每次迭代中的最小二乘问题,从而有效地减少了计算量。为进一步加快计算速度,文中算法进一步结合了伪牛顿策略和不完全LU预处理技术。多个算例的计算结果表明,所提出方法是有效的。 展开更多
关键词 电力系统仿真 暂态稳定性 基于m次重启的简 化广义最小残差法 不完全LU预处理 伪牛顿法
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基于区域分解求解磁暴感应地电场的广义极小残量迭代算法 被引量:3
16
作者 王泽忠 陶瑞祥 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1265-1275,共11页
采用区域分解法求解多尺度磁暴感应地电场模型,对每个分解区域采用有限元法(FEM)建模求解。为简化迭代计算过程,避免非重叠区域分解在交界面上边界条件的处理,本文采用重叠型的区域分解方式。选择虚拟边界上的位函数作为未知变量,基于... 采用区域分解法求解多尺度磁暴感应地电场模型,对每个分解区域采用有限元法(FEM)建模求解。为简化迭代计算过程,避免非重叠区域分解在交界面上边界条件的处理,本文采用重叠型的区域分解方式。选择虚拟边界上的位函数作为未知变量,基于有限元计算的线性关系,将多尺度磁暴感应地电场问题最终转化为非对称复数线性方程组。为节省计算内存,在不直接具体求解方程组系数矩阵的情况下,依据Arnoldi正交化算法和广义极小残量(GMRES)法的数学原理,推导区域分解的GMRES迭代算法。本文选择在整体大尺度磁暴感应地电场求解模型中,分解出小尺度模型,形成多尺度求解模型。针对二维情形和三维情形,分别阐述了迭代的变量选取和迭代过程。以有限元法直接求解的计算结果为基准进行对比,验证了算法的正确性。二维情况下,通过与直接迭代和松弛迭代的对比,验证了本文算法的高效性。利用本文的算法计算多尺度磁暴感应地电场的算例模型为多尺度交变电磁场计算提供了一种新方法。 展开更多
关键词 有限元法 区域分解 磁暴 地电场 广义极小残量法
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三维快速多极虚边界元配点法
17
作者 许强 司炜 张志佳 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1773-1778,共6页
以三维弹性力学问题为研究背景,提出了一种三维快速多极虚边界元配点法的求解思想,即将三维快速多极展开的基本思想和广义极小残值法运用于求解传统虚边界元配点法方程.文中将三维弹性问题的基本解推导为适合于虚边界元快速多极算法的... 以三维弹性力学问题为研究背景,提出了一种三维快速多极虚边界元配点法的求解思想,即将三维快速多极展开的基本思想和广义极小残值法运用于求解传统虚边界元配点法方程.文中将三维弹性问题的基本解推导为适合于虚边界元快速多极算法的展开格式,经数值计算格式的演变,使求解方程的计算量和储存量与所求问题的计算自由度数成线性比例,以达到数值模拟大规模自由度问题的目的.算例说明了该方法的可行性、计算效率和计算精度.此外,该方法的思想具有一般性,应用上具有扩展性. 展开更多
关键词 快速多极算法 广义极小残值法 虚边界元法
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特高压直流线路可听噪声的边界元方法
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作者 邓军 肖遥 +3 位作者 楚金伟 李立涅 郝艳捧 骆晓龙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期17-23,共7页
基于边界元原理建立了特高压直流输电线路导线表面最大电场计算方法,利用广义极小残值法求解边界元形成的稠密非对称方程组直接获得导线表面最大电场,结合美国邦纳维尔电力局经验公式进行特高压直流线路可听噪声的精度验证和影响因素特... 基于边界元原理建立了特高压直流输电线路导线表面最大电场计算方法,利用广义极小残值法求解边界元形成的稠密非对称方程组直接获得导线表面最大电场,结合美国邦纳维尔电力局经验公式进行特高压直流线路可听噪声的精度验证和影响因素特性分析。计算结果表明,基于边界元法的可听噪声计算与现场测量值的最大相对误差5.0%,其计算精度明显大于基于有限元法和马克特一门格尔法的可听噪声计算结果;避雷线参数变化对可听噪声的影响极小;导线半径,导线分裂数或双极导线间距的增加,可听噪声分布都呈逐渐变小的趋势;然而导线对地距离或导线分裂间距增大,可听噪声呈先衰减后增大的趋势。 展开更多
关键词 特高压 直流输电 直流线路 可听噪声 边界元 广义极小残值法
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弹塑性摩擦接触多极边界元法的规划-迭代型算法(英文)
19
作者 于春肖 申光宪 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期70-76,共7页
提出一种基于多极边界元法(FM-BEM)的规划-迭代型不完全广义极小残值法(简称IGMRES(m)),并建立其收敛性理论.新求解算法采用截断技术,在迭代时仅使用前面计算出的部分向量构造新的递推式以计算后面的向量,矩阵和向量的乘积采用多极展开... 提出一种基于多极边界元法(FM-BEM)的规划-迭代型不完全广义极小残值法(简称IGMRES(m)),并建立其收敛性理论.新求解算法采用截断技术,在迭代时仅使用前面计算出的部分向量构造新的递推式以计算后面的向量,矩阵和向量的乘积采用多极展开法(FMM)计算,使得计算量和存储量大为减少.通过数值试验证明,新算法可有效地处理弹塑性摩擦接触迭代的繁杂和费时问题,在确保数值计算精度的前提下,可大大减少迭代次数,显著提高计算效率. 展开更多
关键词 FM-BEM Igmres(m)算法 FMM 弹塑性摩擦接触 截断指标
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应用于舰载天线电磁兼容性分析的改进多层快速多极子算法 被引量:7
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作者 潘龙 朱志宇 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期47-54,共8页
为解决舰载天线间互相干扰的问题,准确预测舰载天线在装舰前的电磁兼容性,在矩量法(Mo M)的基础上,引入一种改进的新型算法,该算法应用多层快速多极子(MLFMA)技术,并构造谱域两步预处理器结合广义最小留数法(GMRES)来加速矩阵矢量乘的... 为解决舰载天线间互相干扰的问题,准确预测舰载天线在装舰前的电磁兼容性,在矩量法(Mo M)的基础上,引入一种改进的新型算法,该算法应用多层快速多极子(MLFMA)技术,并构造谱域两步预处理器结合广义最小留数法(GMRES)来加速矩阵矢量乘的求解。应用FEKO软件对某驱逐舰进行电磁建模,使用该算法对天线方向图及天线间的耦合度进行数值仿真。仿真结果表明:这种新的算法相比于原算法计算速度更快、内存占用更低、准确性更高,可显著减少方程组的迭代次数,改善矩阵方程的收敛性。 展开更多
关键词 舰载天线 电磁兼容性 方向图 耦合度 多层快速多极子算法 预处理器 广义最小留数法
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