Structural-algebraic regularization for coupled systems of DAEs
Structural-algebraic regularization for coupled systems of DAEs
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DAE 耦合系统的结构代数正则化
DOI：
10.1007/s10543-015-0572-y
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发表时间：
2016
影响因子：
1.5
通讯作者：
Steinbrecher
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Scholz;Steinbrecher
在多物理场动力系统的自动化建模中，不同的子系统经常通过接口或耦合条件耦合在一起。这种方法经常导致大规模的高指标微分代数方程（DAEs）。由于这类系统的直接数值模拟会导致数值方法的不稳定性和可能的不收敛性，因此需要对这类系统进行正则化或重构。在许多仿真环境中，采用基于系统稀疏模式分析系统的结构方法来确定索引和索引简化的系统模型。然而，这种方法对于某些问题类并不可靠，尤其不适合DAEs的耦合系统。本文提出了一种将结构分析的特征方法（-方法）与代数正则化技术相结合的耦合动力系统正则化的新方法。这允许处理结构上的单一系统，也允许对系统中的冗余或不一致进行适当的处理。
In the automated modeling of multi-physics dynamical systems, frequently different subsystems are coupled together via interface or coupling conditions. This approach often results in large-scale high-index differential-algebraic equations (DAEs). Since the direct numerical simulation of these kinds of systems leads to instabilities and possibly non-convergence of numerical methods, a regularization or remodeling of such systems is required. In many simulation environments, a structural method that analyzes the system based on its sparsity pattern is used to determine the index and an index-reduced system model. However, this approach is not reliable for certain problem classes, and in particular not suited for coupled systems of DAEs. We present a new approach for the regularization of coupled dynamical systems that combines the Signature method (-method) for the structural analysis with algebraic regularization techniques. This allows to handle structurally singular systems and also enables a proper treatment of redundancies or inconsistencies in the system.
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DOI：
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通讯作者：
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