Desinflado reinicio del Método Integrador Exponencial con una Regularización Implícita para una Eficiente Simulación de Circuitos Transitorios
Autores: Zhang, Meng; Li, Jiaxin; Yang, Chengcheng; Chen, Quan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Desinflado reinicio del Método Integrador Exponencial con una Regularización Implícita para una Eficiente Simulación de Circuitos Transitorios
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Integrador exponencial
Subespacio de Krylov
Problema de singularidad
Circuitos rígidos
Esquemas de reinicio
Eficiencia computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
El método de integrador exponencial (EI) basado en la aproximación de subespacios de Krylov es un método prometedor para la simulación de circuitos transitorios a gran escala. Sin embargo, sufre del problema de singularidad y consume grandes dimensiones de subespacio para circuitos rígidos al usar el subespacio de Krylov ordinario. Los esquemas de reinicio se aplican comúnmente para reducir la dimensión del subespacio, pero también ralentizan la convergencia y degradan la eficiencia computacional general. En este artículo, primero diseñamos una técnica de regularización implícita y que preserva la dispersión para abordar el problema de singularidad que enfrenta EI en el marco del subespacio de Krylov ordinario. A continuación, analizamos la causa raíz de la convergencia lenta de los métodos de subespacio de Krylov ordinarios cuando se aplican a circuitos rígidos. Basándonos en el análisis, proponemos un esquema de reinicio desinflado, compatible con la técnica de regularización anterior, para acelerar la convergencia de la aproximación de subespacio de Krylov reiniciado para los métodos de EI. Experimentos numéricos demuestran la efectividad de la técnica de regularización propuesta y mejoras de convergencia de hasta para la aproximación de subespacio de Krylov en comparación con la versión no desinflada.
Descripción
El método de integrador exponencial (EI) basado en la aproximación de subespacios de Krylov es un método prometedor para la simulación de circuitos transitorios a gran escala. Sin embargo, sufre del problema de singularidad y consume grandes dimensiones de subespacio para circuitos rígidos al usar el subespacio de Krylov ordinario. Los esquemas de reinicio se aplican comúnmente para reducir la dimensión del subespacio, pero también ralentizan la convergencia y degradan la eficiencia computacional general. En este artículo, primero diseñamos una técnica de regularización implícita y que preserva la dispersión para abordar el problema de singularidad que enfrenta EI en el marco del subespacio de Krylov ordinario. A continuación, analizamos la causa raíz de la convergencia lenta de los métodos de subespacio de Krylov ordinarios cuando se aplican a circuitos rígidos. Basándonos en el análisis, proponemos un esquema de reinicio desinflado, compatible con la técnica de regularización anterior, para acelerar la convergencia de la aproximación de subespacio de Krylov reiniciado para los métodos de EI. Experimentos numéricos demuestran la efectividad de la técnica de regularización propuesta y mejoras de convergencia de hasta para la aproximación de subespacio de Krylov en comparación con la versión no desinflada.