基于输出反馈的分数阶奇异线性多智能体系统领导者-跟随一致性

本文主要开展多智能系统领导者-跟随一致性分析,其中每个智能体的动态性能描述为分数阶奇异线性系统.基于系统的输出信息,设计一个输出反馈的控制协议.通过有效的证明,推导出多智能体系统领导者-跟随一致性的充分条件.采用奇异值分解（SVD）技巧,可将一致性条件进一步转换为易于求解的线性矩阵不等式.当通信拓扑图假设为无向连通图时,一致性条件可以简化为相对简单的多个线性矩阵不等式.最后给出一个实例,演示如何求取反馈增益,通过仿真图可以发现本文结果正确、有效.     

用奇异值分解求解回归方程的迭代加细

在解回归方程时，设计矩阵中的共线性可能产生不精确的参数估计。用奇异值分解的正交矩阵变换可以减少共线性的影响。通过迭代加细过程还可以改进回归系数的估计。本文描述了求解回归方程的奇异值的迭代加细过程。结果表明，在设计矩阵高度共线性时，用奇异值分解的迭代加细可以改进回归系数的估计。     

矩阵乘积的特征值与奇异值不等式

获得矩阵乘积的特征值与奇异值的不等式。(1 )设 A、B为非负定 Hermite阵 ,1≤ i1 <… 相似文献   

改进的奇异值分解方法及其效果验证

改进的奇异值分解(advanced singular value decomposition,ASVD)方法,是对经过空间均匀化订正的格、站点网资料的奇异值分解(singular value decomposition,SVD)方法.根据奇异向量与经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)的关系,给出了格、站点网资料SVD方法中均匀化订正的方法,进而得到了改进的奇异值分解(ASVD)方法.将ASVD方法、SVD方法用于中国60a(1951-2010年)160站冬季气温、降水同期相关系数矩阵C的分析,结果表明:ASVD方法的前4个主要模态的模方拟合率和累积模方拟合率均明显高于SVD方法;ASVD方法前两个奇异向量典型场图上高绝对值区与C模方图上高值区的关系明显较SVD方法合理.由此论证了SVD方法中资料均匀化订正的必要性,验证了实际分析中ASVD方法的效果.     

关于Hermite矩阵迹的不等式

获得不等式 :( 1 ) tr ( AB) m≤ tr ( Am Bm) ;( 2 ) tr ( A B) m≤ tr ( Am Bm)。其中 A、B为 Hermite矩阵 ,m为正偶数。     

具有控制器增益随机不确定性的多智能体一致性控制

针对控制器存在随机不确定性的多智能体系统,研究了所有智能体状态达到一致的控制问题.首先,假设智能体连接网络拓扑是无向、固定和连通的,而且每个个体的控制器存在相同的随机不确定性,最终得到了融合随机控制器增益不确定的闭环控制系统模型.应用基于李雅普诺夫稳定性理论、线性矩阵不等式技术和鲁棒控制方法,得到了一种保证误差状态系统渐近稳定的充分条件.进一步通过一系列矩阵变换处理技巧,将状态反馈控制器的存在条件转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题.最后应用计算机仿真验证了该控制器设计结果的有效性.     

基于切线伴随技术计算GRAPES-Meso模式的奇异向量

集合数值天气预报的关键问题就是如何生成有效的初始扰动。奇异向量反映了初始扰动在大气系统相空间中演变发展的最不稳定方向,基于奇异向量产生的集合样本是模拟概率密度函数的最合理方法。以非静力、半隐式半拉格朗日GRAPES-Meso中尺度数值预报模式为基础,采用Lanczos迭代算法,利用GRAPES-Meso的切线伴随模式计算GRAPES奇异向量。为了检验求得的奇异向量的正确性,提出了两种检验奇异向量正确性的方法:一是比较计算的奇异值的一致性;二是依据特征向量在矩阵变换中的方向不变性意义,验证GRAPES奇异向量空间结构的正确性。最后研究了不同的时间间隔对GRAPES奇异向量的影响,结果表明GRAPES奇异向量在36小时的最优时间间隔误差增长速度最快,这表明在非静力、半隐式半拉格朗日格点模式中利用切线伴随技术计算奇异向量是可行的。     

奇异值分解及其在北美陆地气温与我国降水遥相关中的应用

从矩阵理论的奇异值分解（ＳＶＤ）定理出发，详细地论述了有关数学原理及计算方法，作为ＳＶＤ的一个应用，计算了北美陆地气温场与我国夏季降水场的奇异值解，并对分离出的主相关区的可靠性及预报蕴示进行了讨论，结果表明：北美陆地气温与我国夏季降不存在明显的线性相关，尤其是冬季、陆地气温场以降江中下游及西北地区夏季降不有很好的指示意义     

不确定时变时滞系统的鲁棒最优Ｈ∞ 控制

针对一类参数不确定时变时滞线性系统,研究了鲁棒最优Ｈ∞ 控制器的设计问题．首先利用积分不等式和引入自由权矩阵的方法,得到了系统稳定及Ｈ∞ 反馈控制器存在的充分条件;然后将其转化为线性矩阵不等式（ＬＭＩ）表示,通过线性矩阵不等式的可行解构造控制器, 保证了闭环系统渐近稳定且满足一定的Ｈ∞干扰抑制水平,得到的稳定化条件是依赖时滞大小且不要求时滞函数的导数信息,即适用于时滞快速变化的系统．算例表明了该方法的可行性．     

气象场经验正交函数不同展开方案收敛性问题的探讨

本文从理论上证明EOFs(经验正交函数)用于气象场时,三种不同计算方案特征值的相互关系.指出利用原始场积和矩阵展开的特征值λ_j等于用协方差阵展开的特征值λ_j~*加上平均场方差引起的特征值λ_j.进而论证了收敛速度差舁的原因.最后又以实例表明,不同展开方案的典型场意义及其与时间权重系数的对应关系.     

基于Dirichlet-to-Neumann映射计算半无限二维光子晶体的表面模式

介绍了一种基于Dirichlet-to-Neumann（DtN）映射的计算半无限二维光子晶体表面模式的有效数值方法.首先利用三种不同单元晶格的DtN算子构造出超级晶胞的DtN映射,然后在超级晶胞的两条边界上建立特征值问题来计算光子晶体表面模式,建立的特征值问题是线性的,而且其中的矩阵比较小.最后用两个数值算例验证了数值方法的有效性.     

奇异Itô随机系统几个重要基础问题的研究进展

近年来,一类由Itô随机微分方程驱动的奇异随机系统因其在实际领域中的广泛应用而备受关注.然而,系统方程同时包含奇异矩阵和扩散矩阵,大大增加了分析问题的复杂性.本文首先概述了奇异Itô随机系统几个重要基础问题的研究进展,主要包括:系统方程解的存在条件、广义Itô公式、容许性定义及稳定性问题.同时针对不同文献对上述问题的研究结果提出了自己的观点.最后对以上基础问题研究待解决的问题进行了展望.     

中国旱涝史料的层次分析

文中用子波变换的方法对中国近５００年旱涝等级资料进行了分析,发现在不同气候层次上,旱涝变化的特征有所差异,高层次上的旱（涝）期常由若干个低层次的偏旱（涝）期组成;各层次上气候系统的动力行为也表现出不同的特征,要对气候的变化趋势作预测必须在具体层次上而言才有意义。不同层次间突变点的变化往往表现为层次升高时部分奇异点（突变点）退化为平常点,而层次降低时,又会发生平常点进化为奇异点的现象。此外,还发现中国总体上说偏涝期长于偏旱期,但不同地区又有所不同;中国南北方的旱涝演替存在一定的位相差。     

具有分布时滞的高阶中立型双曲偏微分方程的振动准则

考虑了一类具有分布时滞的高阶中立型双曲泛函偏微分方程.利用Green公式、Jensen不等式,通过特征值的方法,获得了方程解在两类边值条件下振动的新的准则,所得结果推广和改进了若干文献中已有准则.     

斜底面上的表面波理论

考察了任意倾斜底面上的Kelvin波问题，并用线性化的控制方程分别研究了相应于垂直刚壁的和无限倾斜底面上的表面波频散关系。文中还对任意斜坡上的浅水表面波做了尺度分析，并把决定其频散关系的特征值问题简化为该斜坡上气压扰动的常微分方程，且用数值方法进行了求解。     

奇异非线性二阶诺伊曼边值问题恰有5个正解的条件

主要研究奇异非线性二阶诺伊曼边值问题的正解个数.应用比较原理、最大值原理和上界方法得出了在一定条件下,该问题恰好有5个正解的结果.     

非均匀层结下的对称不稳定

研究了非均匀层结下的对称不稳定，给出了不稳定发生的判据，并将该微分方程的特征值问题化为一个实对称矩阵的特征值问题，还取不同的层结廓线进行了数值计算。     

集合预报多尺度奇异向量初值扰动方法研究

目前国际上采用的奇异向量集合预报初值扰动法对于初值不确定性的描述存在一定的不足,为了更有效地反映初始误差的时空多尺度特性,基于GRAPES全球奇异向量计算技术,计算了不同空间分辨率及不同最优时间间隔的多个尺度的奇异向量,并采用基于高斯分布的线性组合法来构造多尺度奇异向量的扰动初值,以代表在相空间中增长最快的多尺度初值误差模态。通过2019年1月19日的初值扰动集合预报试验,对比分析了单一尺度奇异向量初值扰动法与多尺度初值扰动法的扰动特征及集合预报效果。结果表明,多尺度奇异向量初值扰动法为区域集合预报提供的初始扰动场是合理的,扰动的大小随时间增长,且在空间分布上较好地反映了当前大气的斜压不稳定特征。此外,多尺度奇异向量扰动可以描述一定的大尺度以及中小尺度运动误差特征,较单一尺度奇异向量扰动能反映出更多初始场的不确定性信息。检验分析表明,GRAPES多尺度奇异向量集合预报在集合一致性、连续等级概率评分、离群值等方面有一定的优势,相比于单一尺度奇异向量法有较好的预报技巧。因此,基于GRAPES的多尺度奇异向量初值扰动法对于集合预报的预报效果有一定的提高,能为构建一套完善的GRAPES区域奇异向量集合预报系统提供一定的科学依据和应用基础。      

集合预报研究现状与展望

本文系统地论述了集合预报的概念、分类以及国外内的研究现状,在国外的研究现状中重点介绍了目前国际上最先进、最具代表性的两种方法,奇异向量法和增长模繁殖法。国内则介绍了在该方面的最新进展,包括我实验室所做的工作。最后阐述了集合预报的可能发展方向和应用前景。