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通过对脉冲响应尾部的分析处理,改进了平衡POD算法。 (英语) Zbl 1426.76573号

摘要:针对具有简单冲激响应尾的系统,我们提出了一种改进的平衡本征正交分解(balanced POD)算法。在这种新方法中,我们使用动态模式分解(DMD)来估计控制直接和伴随脉冲响应长期行为的缓慢衰减特征向量。这是使用DMD算法的一种新的低内存变体实现的,适合于大型数据集。然后,我们给出了这些特征向量对可控性和可观测性Gramian的贡献的解析表达式。通过简单地将脉冲响应快照矩阵(分别为直接矩阵和伴随矩阵)与慢特征向量的特定线性组合相加,可以在平衡POD算法中说明这些贡献。除了这些对快照矩阵的添加之外,算法保持不变。通过对尾部进行分析处理,我们消除了运行长脉冲响应模拟的需要,降低了存储需求并加快了后续计算。为了证明其有效性,我们将此方法应用于两个示例:线性化的复杂Ginzburg-Landau方程和二维流体流经圆柱体的流动。正如预期的那样,使用分析尾部匹配计算的降阶模型或超过了使用标准平衡POD程序计算的降维模型的精度,而成本只是其中的一小部分。

MSC公司:

76平方米25 其他数值方法(流体力学)(MSC2010)
76D25型 尾迹和喷流
第76天05 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
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全文: 内政部

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