龙格-库塔

摘要： 针对目前某型车辆渐变节流式液压缓冲器缓冲特性分析及结构优化的问题,提出了一种免疫算法优化缓冲器关键结构的方法。建立了某型车辆渐变节流式液压缓冲器数学模型,运用龙格-库塔法求解微分方程,得出缓冲特性曲线并分析不同参数对缓冲特性影响;基于此,以缓冲器缓冲效率为目标,以阻尼孔半径、长度及节流杆初始半径为优化变量,采用免疫算法进行结构优化。结果表明,优化后缓冲效率提升4%左右,最大缓冲力降低15.6%左右,最大缓冲行程增加15%左右,验证了该方法的有效性和高效性。

摘要： 为了提高舰船设备的抗冲击性能,将仿生结构应用到缓冲器中.构建缓冲器的原理模型,应用Lagrange法建立缓冲系统的动力学方程,用泰勒公式对该方程进行简化,探讨缓冲器的刚度特性.用四阶龙格库塔方法进行冲击仿真计算,研究了连杆安装角度为60°时系统的抗冲击性能.结果表明,仿生缓冲器的等效刚度呈非线性特性,随相对位移的增大而增大,呈现出刚度硬化特性;在一定条件下,随着连杆长度的减小和连杆安装角度的增大,等效刚度的非线性越明显;与经典缓冲器相比,仿生缓冲器能有效降低设备的高度,而且具有更好的抗冲击性能.

摘要： 为实现水下降质图像的颜色校正和细节增强,提出了由粗到细的多级小波变换水下图像增强方法。首先,通过多级小波变换将水下图像分解为低频图像和一系列高频图像;随后,提出了由粗到细的多级小波变换水下图像增强网络,它包含基于多级小波变换的图像增强子网络和二阶龙格库塔模块构建的细化子网络。基于多级小波变换的图像增强子网络用于估计水下图像增强的初步结果,它包括低频分支和高频分支。低频分支校正低频图像的颜色信息,它将颜色校正问题看作隐式的类型转化问题,并将类型转化中常用的实例归一化和位置归一化用于低频分支的颜色校正中。高频分支为了适应低频分支的操作,如实地增强高频图像的边缘和细节,联合低频分支处理时的信息以及高频图像,计算增强高频细节的掩模;逐步上采样掩模,并将其与各级小波变换获取的高频图像相乘,以增强细节。实施逆小波变换,获得初步增强的水下图像;最后,设计基于二阶龙格库塔模块的细化子网络,对初步增强的结果进一步细化。实验结果表明:在合成和真实水下图像上,本文算法较已有的水下图像增强算法,具有更好的增强效果,PSNR值的提升幅度达9%。满足水下视觉任务的颜色校正、细节增强、清晰化等要求。

摘要： 主要研究带电粒子在偶极场运动轨迹,并利用MATLAB计算软件进行可视化.在偶极场中带点粒子运动包括回旋运动、回弹运动以及角向漂移运动.基于国内第1个悬浮偶极场磁约束概念装置天环一号(CAT-1)磁场参数,采用运动方程、洛伦兹方程和磁矢势式方程结合四阶龙格库塔数值方法计算该磁场位形下带点粒子运动轨迹.讨论不同发射角、发射位置以及发射速度对于粒子轨迹的影响,得出发射角越大粒子运动的纬度越高、在赤道平面与线圈的距离越大纬度越低以及发射速度越大维度越高.

摘要： 滚子与套筒之间的间隙问题是影响链传动系统动态特性的重要因素.为了研究间隙对链传动系统动力学的影响,采用Lankarani—Nikravesh接触碰撞力模型建立链轮链条啮合的接触力学模型,应用拉格朗日方程建立正常、啃齿和跳齿3种工况下链传动系统的动力学方程,采用四阶龙格—库塔法进行求解,得出了不同间隙尺寸对链传动系统接触力、速度以及加速度的影响.研究结果表明:由于间隙的存在,在正常、啃齿和跳齿3种工况下,接触力、速度和加速度伴有不同幅度的波动,并且随着间隙的增大,波动幅度增大,为链传动系统的设计提供理论基础.

摘要： 滚子与套筒之间的间隙问题是影响链传动系统动态特性的重要因素。为了研究间隙对链传动系统动力学的影响,采用Lankarani—Nikravesh接触碰撞力模型建立链轮链条啮合的接触力学模型,应用拉格朗日方程建立正常、啃齿和跳齿3种工况下链传动系统的动力学方程,采用四阶龙格—库塔法进行求解,得出了不同间隙尺寸对链传动系统接触力、速度以及加速度的影响。研究结果表明:由于间隙的存在,在正常、啃齿和跳齿3种工况下,接触力、速度和加速度伴有不同幅度的波动,并且随着间隙的增大,波动幅度增大,为链传动系统的设计提供理论基础。

摘要： 本文研究了Ⅳ型70 MPa气瓶的非测地线缠绕与爆破强度.首先,通过微分几何和龙格库塔法求解非测地线缠绕角度微分方程,将非测地线缠绕分为固定拐点和固定角度两种模式;然后,采用试验的手段对两种模式非测地线缠绕进行表征,得出稳定缠绕范围;最后,对比了测地线与非测地线两种工艺的预测爆破压力,并进行试验验证.结果表明,固定拐点的缠绕模式滑线系数可以达到0.35,而固定角度的缠绕模式滑线系数在[-0.1,0.1]范围之内.采用非测地线缠绕工艺,同时起到了增强封头和筒身的作用,提高了气瓶爆破压力.

摘要： 相对于真实气体模型,高压状态下理想气体模型有一定的局限性,为对比分析两者之间的偏差,引入压缩因子,结合维里方程与气体动力学方程,以高压气罐定流量放气系统为研究对象,建立放气过程的真实气体数学模型.在此基础上,通过龙格-库塔法对比研究系统从不同气罐初始压力分别放气至6 MPa时所需的放气时间及温度与压力的变化,并将部分计算结果与实验进行对比.研究结果表明:在放气过程中,真实气体效应下的温度、压力下降更快;气源压力越高,真实气体效应越明显;相对于理想气体模型,真实气体模型下的仿真值更接近实验结果;相关研究可为领域内高压气体特性的研究、高压气罐容积的设计以及放气过程中温度与压力的变化提供参考.

摘要： 本文基于第二类边界条件节块格林函数法程序NGFMN，开发了动态TNGFM程序。时间离散时间离散分别采用向后差分格式（BD）和对角线隐式龙格库塔格式（DIRK），并通过基准题对程序进行了验证。将两种格式的计算结果分析比较，1）DIRK格式相比BD格式优势明显；2）DIRK格式对空间计算的精度要求更高。

摘要： 基于龙格库塔间断Galerkin(RKDG)有限元法的构造思想,通过局部坐标变换,发展了非正交单元DG有限元计算方法;借鉴非结构网格有限体积隐式计算方法,发展了适应于DG有限元方法的隐式计算方法;借鉴一维和二维(三角形单元)DG有限元限制器构造方法,提出了非正交三棱柱单元限制器方法;利用上述方法数值模拟了球头和双椭球的高超声速粘性绕流,得到了清晰的流场结构,并得到了较好的压力和热流分布,表明该方法在复杂高超声速流动的数值模拟方面具有广阔的应用前景.

摘要： 针对气动弹性控制方程,结构项采用标准龙格库塔方法推进,广义气动力项采用时间上的插值技术,发展了一种在每一时间步内只用计算一次非定常气动力的近似四阶龙格库塔推进方法.通过计算非线性Bernoulli方程和某一超音速翼面的气动弹性响应,证明该方法的时间准确度远高于采用气动力冻结技术的四阶龙格库塔方法.其准确度与标准龙格库塔方法相差不大,而其调用非定常气动力求解器的次数仅为其四分之一,大大提高了气动弹性数值模拟的效率.对于一般的气动弹性响应而言,该时间推进方法只用保证每个周期内的时间步在20～30个左右就能满足较高的准确度要求。

摘要： 通过应用 4 阶精度的隐式龙格库塔数值模拟的方法，对二波麦克斯韦—布洛赫方程组进行数值模拟研究。结果表明：在无初始激发的共振吸收布拉格周期结构中，合适脉冲宽度和强度的超短激光射入共振吸收布拉格周期结构，可得到一种新型的间隙孤子。本文并研究了孤子的减速，得到零速孤子，实现了孤子能量的存储；尔后应用孤子碰撞的方法，实现了被捕获孤子能量的再释放，应用势函数的概念，分析了孤子减速和被捕获孤子能量再释放的原因。

摘要： 着重介绍弹丸外弹道运动轨迹仿真分析,得出弹丸质点运动方程和榴弹刚体弹道方程;运用Matlab软件代入初始值用龙格-库塔进行仿真分析;仿真结果与弹道表相比,误差在5％以内.表明弹丸质点弹道仿真结果与弹道表基本吻合.

摘要： 着重介绍弹丸外弹道运动轨迹仿真分析,得出弹丸质点运动方程和榴弹刚体弹道方程;运用Matlab软件代入初始值用龙格-库塔进行仿真分析;仿真结果与弹道表相比,误差在5％以内.表明弹丸质点弹道仿真结果与弹道表基本吻合.

摘要： 着重介绍弹丸外弹道运动轨迹仿真分析,得出弹丸质点运动方程和榴弹刚体弹道方程;运用Matlab软件代入初始值用龙格-库塔进行仿真分析;仿真结果与弹道表相比,误差在5％以内.表明弹丸质点弹道仿真结果与弹道表基本吻合.

摘要： 着重介绍弹丸外弹道运动轨迹仿真分析,得出弹丸质点运动方程和榴弹刚体弹道方程;运用Matlab软件代入初始值用龙格-库塔进行仿真分析;仿真结果与弹道表相比,误差在5％以内.表明弹丸质点弹道仿真结果与弹道表基本吻合.

摘要： 本发明公开了一种基于四阶龙格‑库塔算法的NURBS曲线插补方法，具体包括以下步骤：定义NURBS曲线、四阶龙格‑库塔算法求解节点矢量增量Δu、NURBS曲线插补轨迹计算、最大弓高误差约束步长、最大加速度约束步长、步长相对偏差计算。本方法通过采用四阶龙格‑库塔算法求解节点矢量增量Δu，使其曲线实时插补轨迹计算结果的局部截断误差Γn+1＝Ο(T5)，采用向后差分法替代复杂求导过程，能够有效地提高插补效率；本方法通过采用最大弓高误差约束步长、最大加速度约束步长的误差控制方法，能够使插补误差在可控范围内。综上所述本文提出的这种曲线插补方法更能够满足当今数控机床高速度、高精度的曲线加工要求。

摘要： 本发明公开了一种基于四阶龙格‑库塔算法的NURBS曲线插补方法，具体包括以下步骤：定义NURBS曲线、四阶龙格‑库塔算法求解节点矢量增量Δu、NURBS曲线插补轨迹计算、最大弓高误差约束步长、最大加速度约束步长、步长相对偏差计算。本方法通过采用四阶龙格‑库塔算法求解节点矢量增量Δu，使其曲线实时插补轨迹计算结果的局部截断误差Γ

摘要： 本发明公开了一种基于特征线的龙格‑库塔时间离散的流体力学有限元算法，包括以下步骤：S1、沿特征线建立动坐标系下的无对流项的纳维‑斯托克斯方程；S2、在动坐标系下引入龙格‑库塔时间离散对无对流项的纳维‑斯托克斯方程进行时间离散，S3、通过沿特征线的泰勒展开将动坐标系下的量转换成静坐标系下的量；S4、空间上采用伽辽金法进行插值离散；最终得到基于特征线的龙格‑库塔时间离散的流体力学有限元算法格式。本发明能够提高纳维‑斯托克斯方程的计算精度和效率，模拟复杂的流体力学问题。

摘要： 本发明公开了一种能抵抗周期噪声的龙格库塔型周期节律神经网络方法，包括以下步骤：给定末端任务，采用双指标二次型优化对机械臂轨迹进行逆运动学解析，将机械臂最小转矩与角度偏移二范数平方的加权和指标的二次型优化方案转化为一个标准的二次规划问题，并利用连续时间周期节律神经网络求解此卡罗需‑库恩‑塔克最优化条件，得到连续时间模型，利用龙格库塔法得到离散周期节律神经网络，并用该神经网络求解得到原二次规划问题的离散解。最后，将结果传递给机械臂控制器，驱动机械臂跟踪轨迹。本发明设计的离散周期节律神经网络，具有抑制网络模型中周期性噪声的能力，并且能够消除机械臂的初始误差对运动规划的影响，成功规划机械臂运动。

摘要： 本发明提供了一种基于四阶龙格库塔方法的小惯量航天器姿态抖动确定方法，包括以下步骤：S1、建立航天器基于方向余弦矩阵的姿态运动学方程；S2、使用四阶龙格库塔方法对所述姿态运动学方程进行离散，得到方向余弦矩阵的递推方程；S3、使用两种不同类型的传感器，以其中一种类型的传感器的测量数据为主导项，另一种类型的传感器为修正项，通过数据融合算法，对所述递推方程进行修正。本发明的有益效果是：提高了姿态抖动的测量带宽，可以在相对较宽的带宽范围内较为精确地测量小惯量航天器的小角度下的姿态抖动。

摘要： 本申请公开了一种基于龙格库塔法的输电塔地震响应分析方法，通过获取输电塔结构的结构参数，并对结构参数进行空间离散，得到输电塔结构的总体刚度矩阵和总体质量矩阵，从而不需要借助商用软件进行输电塔有限元模型的建立，避免商用软件求解精度导致分析精度受限的问题；再利用预设运动控制方程，根据总体刚度矩阵和总体质量矩阵，确定输电塔结构的有效刚度矩阵和有效质量矩阵，以及利用龙格库塔法，根据有效刚度矩阵、有效质量矩阵和有效载荷向量，分析输电塔结构在外载荷和地震载荷作用下的响应数据，以利用龙格库塔法能够达到四阶精度的特点，克服商业软件仅能达到二阶精度的限制，提高输电塔结构的地震动力响应分析结果的分析精度。

摘要： 本发明属于线性随机时变动力学系统仿真领域，具体涉及线性随机时变动力学系统保方差龙格库塔仿真求解方法，所述方法包括：针对线性随机时变动力学系统采用基于保方差的龙格库塔算法框架；确定求解的阶数以及龙格库塔算法所用到的步数；建立待求解系数满足的非线性代数方程组并求解得到相应的系数，所述系数包括自由参数；根据自由参数取值区间，得到确定解，进而得到特定求解器。本发明的线性随机时变动力学系统包含两个参数的4阶龙格库塔数值求解算法属于高精度的保方差方法；本方法具有广泛适用场景，同样适用于其他具有含有不确定性的线性时变动力学仿真问题。

摘要： 本发明提出一种基于高效通道注意力机制的龙格库塔模块去雨的方法。本发明包括以下步骤：1.图像预处理；2.利用全局回传网络对图像高阶信息进再提取；3.基于高效通道注意力机制的龙格库塔模块的图像特征提取；4.利用负结构相似性计算输出图像与真实图像的损失值，利用该损失值进行梯度回传，进而优化网络性能。本发明通过堆叠多个基于高效通道注意力机制的龙格库塔模块，构建深度去雨模型，较好地特提取雨痕特征，并重构清晰的雨天背景图像。同时，为了获取的高阶特征能够改善低阶特征，采用全局回传机制，利用雨痕的高阶特征以更新其低阶特征，提高对雨痕表征的提取质量，逐步提升重建背景图的质量，并且获得了目前在单幅图像去雨的最好效果。

摘要： 本发明公开了一种能抵抗周期噪声的龙格库塔型周期节律神经网络方法，包括以下步骤：给定末端任务，采用双指标二次型优化对机械臂轨迹进行逆运动学解析，将机械臂最小转矩与角度偏移二范数平方的加权和指标的二次型优化方案转化为一个标准的二次规划问题，并利用连续时间周期节律神经网络求解此卡罗需‑库恩‑塔克最优化条件，得到连续时间模型，利用龙格库塔法得到离散周期节律神经网络，并用该神经网络求解得到原二次规划问题的离散解。最后，将结果传递给机械臂控制器，驱动机械臂跟踪轨迹。本发明设计的离散周期节律神经网络，具有抑制网络模型中周期性噪声的能力，并且能够消除机械臂的初始误差对运动规划的影响，成功规划机械臂运动。

摘要： 本发明专利公开了基于半隐式龙格库塔法的电力系统暂态稳定计算方法，建立电力系统暂态稳定仿真计算的动态元件模型，形成全系统微分代数方程组，输入原始数据和信息，进行潮流计算，得到系统扰动前的运行参量初值，并计算状态变量初始值，生成各动态元件的雅克比矩阵和网络导纳矩阵，随后经过系统扰动判断后，生成全系统微分方程组的雅克比矩阵，求解得到下一时刻各状态变量的值，机网交替迭代计算，直至满足收敛条件，得到下一时刻的运行参量值，以其为初值，进行下一步长的计算，本发明计算简单稳定，同时能够使用更大的步长，解决了暂态稳定仿真计算中算法数值稳定性和计算效率难以兼顾的问题，更加的高效精确和稳定。