电子显微镜 ==5.99(包括在内,参见 减速器/私人 )
>SETUP%将“tests”文件夹添加到路径并列出脚本
>DEMO%运行示例管道模型简化代码
>运行_ HimpeGB21
>运行_ HimpeGB22
>运行_ HimpeG22
要添加新模型,请参见并修改: 模型/模板模型。 米 要添加新解算器,请参见并修改: 解算器/template_solver。 米 要添加新的减速器,请参阅并修改: 还原器/模板还原器。 米 要添加新网络,请参阅并修改: 网络/template_network.net 要添加新方案,请参阅并修改: 网络/template_network/training.ini 要添加新的模拟测试,请参阅并修改: tests/sim_template。 米 要添加新的还原测试,请参阅并修改: tests/mor_template。 米
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R=摩根(network_id,scenario_id,model_id,solver_id,reductor_id,varargin)
网络id ( 一串 )网络标识符 场景_id ( 一串 )场景标识符 模型id ( 一串 )模型标识符 解算器id ( 一串 )解算器标识符
还原器ID ( 细胞 )还原器标识符数组(也可以为空) 变精蛋白 变量参数列表,每个变量包含一个字符串(见下文)
dt=X -用X覆盖配置中的时间步长(以秒为单位) tf=X -用X覆盖配置中的可调效率因子(正实数) y=X -使用10^X强制误差图的最小y刻度(默认值:-16) ord=X -用X(自然数)覆盖配置中的最大简化顺序 pid=X -将自定义字符串标识符添加到绘图文件(默认值:“”) 笔记 -不要测试降阶模型 契约 -在一个图形中显示所有绘图
.减速器 ( 细胞 )带有减速机名称的字符串数组 .脱机 ( 细胞 )减速机离线时间数组
.name(名称) ( 一串 )实验的输出名称(保存的图和分数使用的名称) .减速器 ( 细胞 )包含还原器名称的字符串数组 .订单 ( 矢量 )测试的减少订单 .l0错误 , .l1错误 , .l2错误 , .l8错误 ( 细胞 )每降阶平均误差数组 .l0分 , .l1芯 , .l2分 , .l8分 ( 细胞 )每降阶平均数数组 MORscore公司 秒 .脱机 ( 细胞 )减速机离线时间数组 .在线 ( 细胞 )减速机的平均相对在线时间数组 .breven(布列文) ( 细胞 )平均相对离线/在线盈亏平衡数数组
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网络必须至少有一个供应节点! 所有边界节点(供应或需求)必须正好通过一条边连接! 可以插入短管来强制执行此操作。
供应节点的边缘必须远离它! 因此,不能直接连接两个供应节点。
需求节点的边缘必须指向它! 因此,没有两个需求节点可以直接连接。
内部连接节点( 编号0 ), 供应边界节点( 新南威尔士州 )、和 需求边界节点( nD公司 ).
钻石 -钻石网络( n0=8,nS=1,nD=1,nC=0 ) 叉1 -分叉式管道( n0=12,nS=1,nD=2,nC=0 ) 分叉2 -分叉式管道( n0=12,nS=2,nD=1,nC=0 ) 比较测试 -压缩机测试( n0=1,nS=1,nD=1,nC=1 ) 并列测试 -平行管道测试( n0=2,nS=1,nD=1,nC=0 ) 手册DB16 -三角形网络( n0=0,nS=1,nD=2,nC=0 )
MORGEN公司 -小型网络( n0=27,nS=2,nD=4,nC=1 ) 阿泽J07 -小型网络( n0=5,nS=1,nD=2,nC=1 ) GruHKetal13集团 -小型网络( n0=11,nS=1,nD=8,nC=0 ) 九四 -小型网络( n0=8,nS=1,nD=14,nC=0 ) GruJ金属14 -中型网络( n0=45,nS=4,nD=2,nC=0 ) 液化天然气11 -中型网络( n0=6,nS=3,nD=3,nC=2 ) 液化天然气24 -中型网络( n0=14,nS=3,nD=5,nC=3 ) 液化天然气40 -中型网络( n0=40,nS=3,nD=29,nC=6 ) 天然气Lib135 -中型网络( n0=135,nS=3,nD=45,nC=29 ) 佩尔17a -中型网络( n0=41,nS=1,nD=15,nC=5 )
管道 -管道( n0=0,nS=1,nD=1,nC=0 ) Cha09号 -管道( n0=0,nS=1,nD=1,nC=0 ) 杆S18 -树( n0=6,nS=1,nD=4,nC=0 ) 盖67 -树( n0=8,nS=1,nD=8,nC=0 ) H67a标段 -管道( n0=0,nS=1,nD=1,nC=0 ) H67b标段 -管道( n0=0,nS=1,nD=1,nC=0 ) H67c标段 -树( n0=6,nS=2,nD=2,nC=2 ) H67d标段 -树( n0=4,nS=2,nD=2,nC=1 )
AzePA19公司 -葡萄牙( n0=0,nS=1,nD=1,nC=0 ) 第19页 -西班牙( n0=6,nS=1,nD=5,nC=0 ) DeWS00公司 -比利时( n0=20,nS=6,nD=9,nC=0 ) EkhD详细信息19 -爱尔兰( n0=26,nS=3,nD=10,nC=0 ) 天然气Lib134 -希腊( n0=134,nS=3,nD=45,nC=1 ) 气体Lib582 -德国( n0=582,nS=31,nD=129,nC=5 ) 天然气Lib4197 -德国( n0=4197,nS=11,nD=1009,nC=12 ) 科学网格编号 -挪威( n0=44,nS=11,nD=9,nC=0 ) JinW公司 -中国( n0=45,nS=5,nD=3,nC=38 )
#类型、标识输入、标识输出、管道长度[m]、管道直径[m],高度差[m]和管道粗糙度[m]
边缘类型( P(P) :管道, S公司 :短管, C类 :压缩机, V(V) :阀门) 开始节点标识符(正整数) 结束节点标识符(正整数) 管道长度[ 米 ](正实数) 管道直径[ 米 ](正实数) 管道高度差[ 米 ](正实数) 管道粗糙度[ 米 ](正实数)
网络 ( 结构 ) .长度 ( 矢量 )管道长度 .倾斜 ( 矢量 )管道倾斜 .直径 ( 矢量 )管道直径 .粗糙度 ( 矢量 )管道粗糙度 .nomLen(标称长度) ( 矢量 )每根管道长度 .A0 ( 矩阵 )供应节点减少的关联矩阵 交流 ( 矩阵 )仅压缩机出口节点的关联矩阵 .B格式 ( 矩阵 )供应节点关联矩阵 .Bd(.Bd) ( 矩阵 )需求节点关联矩阵 .Fc(预测值) ( 矢量 )压缩机负荷矢量 .边缘 ( 标量 )边的数量 .n供应 ( 标量 )供应节点数量 .需求 ( 标量 )需求节点数 .内部 ( 标量 )内部节点数 .压缩机 ( 标量 )压缩机数量
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T0类 -平均环境温度[ C类 ] 卢比 -平均比气体常数[ 焦耳/(千克*K) ] t小时 -时间范围[ 秒 ] 与 -阀门设置[ 1 ](管道分隔列表{0,1}){UNDER CONSTRUCTION,当前被视为短管} 内容提供商 -压缩机(输出)压力[ 酒吧 ](管道分隔列表) 向上的 -气源压力变化[ 酒吧 ](分号分隔序列的管道分隔列表) 单位(uq) -需求流变化[ 千克/秒 ](分号分隔系列的管道分隔列表) 美国犹他州 -中更改的时间标记 向上的 和 单位(uq) [秒]
脚本 ( 结构 ) .T0型 ( 标量 )全球平均温度 .卢比 ( 标量 )全球平均比气体常数 .tH(.tH) ( 标量 )时间范围 .我们 ( 矢量 )稳态输入 .ut型 ( 手柄 )签名为u_t=ut(t)的函数句柄 .cp(.cp) ( 矢量 )压缩机出口压力
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E(p)x'(t)=A x(t)+B u(t)+F c_p+F(x(t y(t)=C x(t)
网络 ( 结构 )解析的网络结构 配置 ( 结构 )配置结构
离散的 ( 结构 )(半)离散模型结构 .nP(当前位置) ( 标量 )压力状态数 .nQ文件 ( 标量 )质量流量状态数 .nPorts(端口) ( 标量 )端口数 .E型 ( 手柄 )质量矩阵函数句柄 E_rtz=E(rtz) .A型 ( 矩阵 )系统矩阵 .B类 ( 矩阵 )输入矩阵(模型边界节点) .F型 ( 矩阵 )源矩阵(模拟压缩机动作) .C类 ( 矩阵 )输出矩阵(边界节点处的传感器) .f型 ( 手柄 )非线性向量场 x=f(x,x,us,u,rtz) .J(日本) ( 手柄 )雅可比(Jacobian) x=J(x,x,u,rtz) .双重 ( 布尔 )这只是一个成员(任何价值),如果它是一个双重模式!
模式(_M) -使用中点离散化的ODE模型 结束(_E) -使用端点离散化的ODE模型(端口哈密顿量)
争论 X轴 是在解算器(包装器)中计算的稳态。 争论 x个 非线性 (f) 和雅可比 J型 指与稳态的差值。 这意味着 xs+x 生成实际状态。 只有组件 E类 , (f) 和 J型 参数化。 尤其, A类 和 B类 不要依赖于参数。 压缩机只能在排放压力控制模式下运行。 争论 无线电频率 是产品 卢比*T0*z0 在解算器中形成。
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离散的 ( 结构 )离散模型结构 脚本 ( 结构 )场景结构 配置 ( 结构 )配置结构
解决方案 ( 结构 ) t吨 ( 矢量 )时间步长矢量 u个 ( 矩阵 )离散输入-时间-步长轨迹 年 ( 矩阵 )离散输出-时间-步长轨迹 steady_z0 ( 标量 )全球平均压缩系数 稳定错误 ( 标量 )稳定状态错误 steady_iter1 ( 标量 )代数稳态迭代 steady_iter2 ( 标量 )微分稳态迭代 运行时 ( 标量 )瞬态解算器运行时
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imex1型 -一阶隐式显式解算器 -
imex2 -二阶隐式显式Runge-Kutta解算器 -
中国国家银行2 -二阶曲柄-尼科尔森-亚当斯-巴什福斯解算器 -
rk4号机组 -四阶“经典”显式Runge-Kutta解算器(不稳定,仅用于测试) -
rk2型 -二阶显式Runge-Kutta解算器(增加了双曲线稳定性) -
rk4hyp -四阶显式Runge-Kutta解算器(增加了双曲线稳定性) -
通用的 -二阶隐式自适应 代码23 Rosenbrock解算器 -
线性_导出 -线性化和导出状态空间模型(包装 imex1型 解算器)
E x’(t)=A x(t)+B u(t)+F, y(t)=C x(t),
F:=F*c_p+A*xs+B*us。
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在内部, 线性_导出 调用 imex1型 solver返回解决方案。 -
对于 线性_导出 “解算器” 模型_重力 配置应为 设置为 没有人 . -
要获得 (E、A、B、C) 系统,负载向量 F类 可以连接到 输入矩阵 B类 即: B':=[B,F] ,增加输入数量。
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解算器 ( 手柄 )解算器过程句柄 离散的 ( 结构 )离散模型结构 脚本 ( 结构 )场景结构 配置 ( 结构 )配置结构
项目 ( 细胞 )投影仪阵列 {LP,RP;LQ,RQ} (双正交/斜向)或 {LP;LQ}(LP;LQ) (正交) 名称 ( 一串 )减速器详细名称
吊舱_r 结构。 本征正交分解 编辑(_R) / eds_ro_l 结构。 经验主导子空间 编辑_wx / eds_wx_l 结构。 基于经验交叉矩阵的优势子空间 编辑_编辑 / eds_wz_l 结构。 经验非对称交叉广义优势子空间 mpod_ro公司 / mpod_ro_l 结构。 改进的本征正交分解 mpod_wx / mpod_wx_l 结构。 改进的本征正交分解 mpod_wz / mpod_wz_l 结构。 改进的本征正交分解 bpod_ro / bpod_ro_l 结构。 经验平衡本征正交分解 电子束反辐射 / ebt_ro_l 结构。 经验平衡截断 电子束宽x / ebt_wx_l 结构。 基于经验交叉矩阵的平衡截断 ebt_wz(电子束宽度) / ebt_wz_l公司 结构。 基于经验非对称交叉矩阵的平衡截断 袋鼠 结构。 面向目标的本征正交分解 ebg_ro(R) / ebg_ro_l公司 结构。 经验平衡收益 ebg_wx公司 / ebg_wx_l 结构。 基于经验的跨部门平衡收益 ebg_wz公司 / ebg_wz_l 结构。 基于经验非对称交叉矩阵的平衡收益 dmd_反应堆 结构。 动态模式分解Galerkin
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模拟实验的前缀为 模拟_ 并执行 摩根。 米 针对固定网络和 脚本。 -
模型降阶实验的前缀是 莫尔_ 并执行 停尸房。 米 模型、求解器和约简器组合的功能 使用时的网络和场景 培训.ini 计算场景 降阶模型。
addpath(“测试”);
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摩根广场 ( 字符串 )存储绘图的文件夹,默认: z_地块 -
摩根(_R) ( 字符串 )用于存储简化订单模型的文件夹,默认: z_roms(_R) -
网络dt ( 正浮点数 )请求的时间步长(秒),默认值: 60 -
网络_vmax ( 正浮点数 )气体的最大速度(米/秒),默认值: 20 -
网络cfl ( 正浮点数 )空间离散化的目标CFL常量,默认值: 0.5 -
模型_调整 ( 正浮点数 )可调效率系数缩放摩擦项,默认值: 1 -
模型雷诺数 ( 正浮点数 )估计雷诺数,默认值: 1000000 -
模型摩擦 ( 字符串 )摩擦系数模型,从中选择 霍弗 , 尼古拉兹 , 阿尔舒尔 , 希弗里森 , 下午1025 , 伊格特 ,默认值: 希弗里森 -
模型压缩性 ( 字符串 )压缩因子模型,选择: 理想的 , 数字视频录像机 , aga88型 , 教皇 ,默认值: aga88型 -
模型_压缩 ( 字符串 )压缩性参考: 稳定的 , 正常的 ,默认值: 稳定的 -
模型_重力 ( 字符串 )重力计算: 没有人 , 静止的 , 动态 ,默认值: 静止的 -
steady_maxiter_lin ( 正整数 )优化稳态估计的最小范数迭代次数,默认值: 20 -
steady_maxiter_non ( 正整数 )细化稳态估计的时间步长迭代次数,默认值: 1000 -
steady_maxerror(稳定_最大误差) ( 正浮点 )优化稳态的最大误差,默认值: 1e-6 -
steady_Tc(稳定_Tc) ( 浮子 )临界温度(摄氏度),默认值: -82.595 -
steady_pc ( 浮子 )临界压力(单位:巴),默认值: 45.988 -
steady_pn ( 浮子 )正常压力(单位:巴),默认值: 1.01325 -
解算器松弛 ( 浮点输入(0,1] )IMEX解算器松弛,默认: 1 -
解算器_rk2类型 ( 正整数 )二阶双曲龙格-库塔级数 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ,默认值: 11 -
求解器rk4类型 ( 字符串 )四阶双曲Runge-Kutta型 MeaR99a公司 , 测量99b卢比 , TseS05型 ,默认值: MeaR99a公司 -
T0_分钟 ( 浮子 )最低环境温度(摄氏度),默认值: 0 -
T0最大值 ( 浮子 )最高环境温度(摄氏度),默认值: 20 -
Rs_最小值 ( 浮子 )最小比气体常数[J/(kg*K)],默认值: 500 -
Rs_最大值 ( 浮子 )最大比气体常数,单位为[J/(kg*K)],默认值: 600 -
莫尔激励 ( 字符串 )通用培训输入类型,从以下选项中选择: 冲动 , 步 , 随机二进制 , 白噪声 ,默认值: 步 -
最大mor ( 正整数 )最大降序,默认值: 200 -
mor_参数 ( 布尔值 )使用参数化模型降阶,从中选择 真的 , 假 ,默认值: 真的 -
mor网格 ( 正整数 )稀疏参数网格细化级别,默认值: 1 -
评估_参数 ( 浮子 )参数规范: 1 , 2 , Inf公司 ,默认值: 2 -
评估跳过 ( 正整数 )评估每个第n个降阶模型,默认值: 三 -
评估最大值 ( 正整数 )要评估的最大简化顺序,默认值: 200 (使用 Inf公司 最大可能) -
评估_参数化 ( 布尔值 )参数化降阶模型评估: 真的 , 假 ,默认值: 真的 -
评估_测试 ( 正整数 )测试参数数量,默认值: 5 -
评估收益 ( 布尔值 )使用增益校正: 真的 , 假 ,默认值: 真的
配置 ( 结构 ) .网络 ( 结构 )成员: .日期 , .vmax(最大值) , .cfl(立方英尺) .型号 ( 结构 )成员: .调谐 , .雷诺 , .摩擦 , .重力 .稳定 ( 结构 )成员: .日期 , .maxiter_lin(最大值) , .maxiter_non(最大值) , .maxerror(最大误差) , .Tc(变速箱) , .pc版 , .pn码 , .压缩性 .solver解决方案 ( 结构 )成员: .日期 , .放松 , .rk2类型 , .rk4类型 .mor ( 结构 )成员: .rom最大值 , .参数化 , .solver解决方案 , .激励 , .T0_分钟 , .T0最大值 , .Rs_最小值 , .Rs_最大值 , .pgrid .评估 ( 结构 )成员: .参数化 , .p测试 , .T0_分钟 , .T0最大值 , .Rs_最小值 , .Rs_最大值 , .skip(跳过) , 最大值 , .pnorm文件 , .增益
摩根伊尼 配置 XXXXXX.ini版 脚本
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xml2net.xsl 转换 天然气 .net文件 XML网络定义到 MORGEN公司 -相容的 .net文件 通过XSLTproc的CSV网络定义:
xsltproc-o GasLib-X.csv xml2net.xsl GasLib-X.xml
csv2net。 米 转换 SciGRID_气体 .csv文件 CSV网络定义到 MORGEN公司 -相容的 .net文件 CSV网络定义:
csv2net('X_Y_PipeSegments.csv','myX_Y')
json2net。 米 转换 数学能量 .json文件 网络定义到 MORGEN公司 -相容的 .net文件 CSV网络定义:
json2net('X.json','myX')
vf2千克。 米 将体积流量转换为kg/s(默认气体密度为0.7)
vf2kgs(值、体积单位、时间单位、密度)
psi2巴。 米 将psi转换为bar
b=磅/平方英寸巴(p)
兰斯奇。 米 生成给定网络的随机场景,隐式定义训练场景
randscen(网络,场景名称)
cmp_摩擦。 米 比较摩擦系数
cmp_摩擦(Re、D、k)
cmp压缩性。 米 比较压缩系数
cmp_压缩性(p,T,pc,Tc)
型号: 结束(_E) (端口哈密尔顿端点离散化) 求解器: imex1型 (一阶隐式-显式) 还原剂: eds_ro_l (结构化线性经验主导子空间)
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1.2(2022-10-07): doi:10.5281/zenodo.7157808 补充 修改POD 多功能操作系统 六种变体的还原器 补充 可配置的阶段数 rk2型 解算器 补充 可配置系数集 rk4hyp 解算器 补充 曲柄-尼科尔森/亚当斯-巴什福斯 中国国家银行2 解算器 补充 总运行时间 补充 MORscore水平条形图 补充 可选参数 cfl(立方英尺) 补充 网络和测试 固定的 兰登斯(randscen) 工具 改进 模型非线性的表述 改进 模型简化后端 电子显微镜 通过5.99更新 改进 内存占用 rk2型 解算器 改进 稳态额外阶跃 改进 打印标签和图例 改变 还原器全名
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1.1 (2021-08-08): doi:10.5281/zenodo.5168949 补充 可选静态重力项 补充 可选增益校正 补充 显式RK2解算器 rk2型 稳定性增强 已添加 显式RK4解算器 rk4hyp 稳定性增强 补充 线性化模型导出伪解算器 补充 网络和测试 改变 非线性向量场模型界面 改进 ROM测试记录 改进 稳态解算器停止准则 改进 绘图显示 固定的 通用路径分隔符 固定的 解算器缓存 固定的 rk4号机组 解算器 固定的 紧凑打印标签
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1.0 (2021-06-22): doi:10.5281/zenodo.5012357 补充 可配置CFL常数 补充 psi2巴 转换器工具 补充 可调效率因数 补充 网络和测试 改进 稳态界面 改进 模型求解接口 改进 减速器接口 改进 rk4号机组 解算器 改进 测井 改进 vf2千克 工具
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0.99(2021-04-12): doi:10.5281/zenodo.4680265 补充 袋鼠 减速器 补充 线性还原器变体 补充 SciGRID_gas CSV转换器 补充 演示代码 改进 模型结构
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0.9(2020-11-24年): doi:10.5281/zenodo.4288510 首次发布
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C.Himpe,S.Grundel: 天然气和能源网络的系统降阶 ; in:《应用数学与力学学报》,22:e2022002012023。 doi:10.1002/pamm.202200201 另请参阅此处列出的参考文献。
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C.Himpe、S.Grundel、P.Benner: Next-Gen天然气管网模拟 ; in:ECMI 2021工业数学进展:107-1132022。 doi:10.1007/978-3-031-11818-0_15 另请参阅此处列出的参考文献。
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C.Himpe、S.Grundel、P.Benner: 天然气和能源网络的模型降阶 ; 《工业数学杂志》11:132021。 数字对象标识代码:10.1186/s13362-021-00109-4 另请参阅此处列出的参考文献。
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P.Benner、S.Grundel、C.Himpe、C.Huck、T.Streubel、C.Tischendorf: 天然气网络基准模型 ; in:微分代数方程的应用:示例和基准:171-1972019。 doi:10.1007/11221-2018_5 -
C.Himpe: 比较(基于经验-矩阵的)模型降阶算法 ; in:复杂动力系统的模型简化:141-1642021。 doi:10.1007/978-3-030-72983-77 -
C.Himpe、S.Grundel、P.Benner: 高效气体网络模拟 ; in:《德国工业数学成功案例:2022年17月22日》。 doi:10.1007/978-3-030-81455-7_4 -
T.Clees、A.Baldin、P.Benner、S.Grundel、C.Himpe、B.Klaassen、F.Kuster、N.Marheineke、, L.Nikitina、I.Nikitin、J.Pade、N.Stahl、C.Strohm、C.Tischendorf、A.Wirsen: MathEnergy–发展能源网格的数学关键技术 ; in:《电力工程与管理的数学建模、仿真和优化》:233--2622021。 电话:10.1007/978-3-030-62732-4_11
[型号] 添加 可变供需投入产出边界 [型号] 添加 情景阀门处理 [型号] 添加 作为输入-输出组合的通用压缩机 [还原剂] 添加 超导体模块(DMD、DEIM、Q-DEIM、数值线性化) [倍频程] 固定装置 缓慢收敛 代码23 在泛型解算器中 [倍频程] 固定装置 中的不兼容性 格式_网络 ( 文本扫描 )
主分支必须完成再现性( 运行_xxx )系统测试成功 ! 所有源代码头必须包括:项目、版本、作者、许可证、摘要 ! 了解中的闭包 Matlab公司 ! 此项目使用 Readme-Driven开发 !
克里斯蒂安·希姆( 兽人代码:0000-0003-2194-6754 ) 萨拉·格兰德尔( orcid:0000-0002-0209-6566 )