iterative rational krylov algorithm
در نشریات گروه مکانیک-
این مقاله روشی برای تقریب دوخطی مرتبه کاهشی معادله برگرز توسط روش برش متعادل و الگوریتم تکراری زیرفضای کریلوف نسبی دوخطی پیشنهاد می-کند. با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو مشاهده می شود که با انتخاب تصادفی حدس اولیه، شانس همگرایی الگوریتم تکراری زیرفضای کریلوف نسبی برای کاهش مرتبه مدل دوخطی معادله برگرز فقط 41٪ است. بنابراین در روش پیشنهادی ابتدا مرتبه مدل دوخطی کاهش یافته توسط مفهوم مقادیر تکین هانکل و با کمینه سازی شاخص انتگرال مربع خطا تعیین می شود. سپس یک حدس اولیه از سیستم دوخطی کاهش مرتبه یافته توسط دو رهیافت برش متعادل دوخطی و برش متعادل خطی بدست می آید می آید تا همگرایی الگوریتم تکراری زیرفضای کریلوف نسبی دوخطی را تضمین نماید. روش برش متعادل دوخطی یک حدس اولیه مناسب پایدار را برای تضمین همگرایی الگوریتم ارایه می کند ولی نیاز به حل معادلات لیاپانوف تعمیم یافته، حجم محاسبات زیادی را می طلبد. با استفاده از روش برش متعادل خطی برای تعیین حدس اولیه به دلیل نیاز به حل معادله لیاپانوف حجم محاسبات کاهش می یابد. برای کاهش بیشتر حجم محاسبات، عدد نسبی جایگزین مقادیر ویژه می شود. در پایان، عملکرد روش پیشنهادی با چند روش کاهش مرتبه کلاسیک مقایسه می شود.
کلید واژگان: معادله برگرز، کاهش مرتبه مدل، سیستم دوخطی، برش متعادل، الگوریتم تکراری کریلوف نسبی، شبیه سازی مونت کارلوThis paper proposes a hybrid method for order reduction of bilinear system model of Burgers' equation, via balanced truncation (BT) and bilinear iterative rational Krylov algorithm (BIRKA). The Monte Carlo simulations demonstrates that by choosing the initial guess randomly, the probability of convergence of the bilinear iterative rational Krylov subspace algorithm method to order reduction of the Burgers equation is only 41%. In the proposed method, at first, the order of the reduced model is determined by the concept of Hankel singular values and by minimizing the integral square of the error index. Then, an initial guess of the reduced bilinear system is obtained by two approaches of Bilinear Balanced Truncation (BBT) and Linear Balanced Truncation (LBT) to ensure convergence of the BIRKA. Output of BBT is a good stable initial guess for BIRKA, but imposes computational complexity of solving generalized Lyapunov equations to find its solution. LBT decreases the computational complexity by providing the initial guess via solving Lyapunov equations. To further decrease the complexity, condition number is replaced instead of eigenvalues in BIRKA. Finally, performance of the proposed method is compared with some classical methods.
Keywords: Burgers equation, Model order reduction, Bilinear systems, Balanced truncation, Iterative rational Krylov algorithm, Monte Carlo simulation
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.