微分代数系统中分块快速指标约简的启发式算法

AHeuristicAlgorithmforBlockFastIndexReductioninDifferentialAlgebraicSystems

作者：唐卷(中国科学院 重庆绿色智能技术研究院自动推理与认知重庆市重点实验室；中国科学院 成都计算机应用研究所；中国科学院大学)；杨文强(中国科学院 重庆绿色智能技术研究院自动推理与认知重庆市重点实验室)；吴文渊(中国科学院 重庆绿色智能技术研究院自动推理与认知重庆市重点实验室)；冯勇(中国科学院 重庆绿色智能技术研究院自动推理与认知重庆市重点实验室)

Author：Tang Juan(ChongqingKeyLab.ofAutomatedReasoningandCognition,CIGIT,CAS;ChengduInst.ofComputerApplications,CAS;Univ.ofChineseAcademyofSciences)；Yang Wenqiang(ChongqingKeyLab.ofAutomatedReasoningandCognition,CIGIT,CAS)；Wu Wenyuan(ChongqingKeyLab.ofAutomatedReasoningandCognition,CIGIT,CAS)；Feng Yong(ChongqingKeyLab.ofAutomatedReasoningandCognition,CIGIT,CAS)

收稿日期：2013-11-14          年卷（期）页码：2014,46(4):67-74

期刊名称：工程科学与技术

Journal Name：Advanced Engineering Sciences

关键字：多领域统一建模;微分代数方程;指标约简;Pryce方法;分块快速指标约简方法;数控冲床

Key words：multi-domainunifiedmodeling;differentialalgebraicequations;indexreduction;Prycemethod;blockfastindexreductionmethod;CNCpunchingmachinetool

基金项目：国家“973”计划资助项目(2011CB302402)；国家自然科学基金重大研究计划项目(91118001)；重庆市科技攻关计划项目(cstc2012ggB40004)

中文摘要

为了高效地优化多领域统一建模仿真软件中稀疏微分代数方程的指标约简技术，提出了一种分块快速指标约简的启发式算法。它的主要思想是将微分代数方程的符号矩阵进行块状上三角化，然后沿每一独立块状上三角化的子符号矩阵对角线方向，由上往下依次对其每一对角子方阵运用含参数Pryce方法进行指标约简。大量数值实验结果表明，分块快速指标约简方法可以求出微分代数方程的最优偏移向量，其效率明显优于Pryce方法的效率，效率提高倍数与对角子方阵块数成正相关。进一步以数控冲床为例，对其微分代数方程采用分块快速指标约简算法进行指标约简，验证了该方法高效地解决了较大规模高指标微分代数方程的指标约简问题，便捷地获得了该系统的最优偏移向量等结构信息。

英文摘要

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