Skip to main content

2012 | OriginalPaper | Buchkapitel

Numerical Root Finding from an Engineer’s Point of View

verfasst von : M. Färber, U. Döring

Erschienen in: Mechanisms, Transmissions and Applications

Verlag: Springer Netherlands

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The article starts with a presentation of a straight-forward global root finding algorithm featuring Newton-Raphson-like local root finding to find all solutions. After an analysis of the causes why it may fail, strategies are given to improve root finding. The strategies are tested and statistically analyzed with respect to two practical mechanical engineering problems: determining the point positions of an Assur group of third order and determining the translation and orientation of a Stewart Gough platform. In conclusion, ten advices are given on how to do root finding successfully and quickly.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Bonnans, J. F., Gilbert, J. C., Lemaréchal, C., Sagastizábal, C. A.: Numerical Optimization. Theoretical and Practical Aspects. 2nd ed., Springer, Berlin, 2006.MATH Bonnans, J. F., Gilbert, J. C., Lemaréchal, C., Sagastizábal, C. A.: Numerical Optimization. Theoretical and Practical Aspects. 2nd ed., Springer, Berlin, 2006.MATH
2.
Zurück zum Zitat Broyden, C. G.: A class of methods for solving nonlinear simultaneous equations. Mathematics of Computation, 19(92), 577-593 (1965).MathSciNetMATHCrossRef Broyden, C. G.: A class of methods for solving nonlinear simultaneous equations. Mathematics of Computation, 19(92), 577-593 (1965).MathSciNetMATHCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Buchberger, B., Winkler, F. (eds): Gröbner Bases and Applications. Cambridge University Press, Cambridge, MA, 2000. Buchberger, B., Winkler, F. (eds): Gröbner Bases and Applications. Cambridge University Press, Cambridge, MA, 2000.
4.
Zurück zum Zitat Deuflhard, P.: Newton Methods for Nonlinear Problems: Affine Invariance and Adaptive Algorithms. Springer, Berlin, 2004.MATH Deuflhard, P.: Newton Methods for Nonlinear Problems: Affine Invariance and Adaptive Algorithms. Springer, Berlin, 2004.MATH
5.
Zurück zum Zitat Döring, U.: Ficucs - Ein Constraint-Solver für geometrische Constraints in 2D und 3D. PhD thesis, Ilmenau University of Technology, Ilmenau, Germany, 2011. Döring, U.: Ficucs - Ein Constraint-Solver für geometrische Constraints in 2D und 3D. PhD thesis, Ilmenau University of Technology, Ilmenau, Germany, 2011.
6.
Zurück zum Zitat Engeln-Müllges, G., Uhlig, F: Numerical Algorithms with C. Springer, Berlin, 1996.MATH Engeln-Müllges, G., Uhlig, F: Numerical Algorithms with C. Springer, Berlin, 1996.MATH
7.
Zurück zum Zitat M. Färber, B. Brüderlin: Multivariate root finding with search space decomposition and randomisation. in: Proceedings of the Symposium on Applied Computing (SAC’09), Honululu, HI, pp. 1142-1143 (2009). M. Färber, B. Brüderlin: Multivariate root finding with search space decomposition and randomisation. in: Proceedings of the Symposium on Applied Computing (SAC’09), Honululu, HI, pp. 1142-1143 (2009).
8.
Zurück zum Zitat Hubbard, J. H., Schleicher, D., Sutherland, S.: How to find all roots of complex polynomials by Newton’s method. Inventiones Mathematicae, 146(1), 1-33 (2001).MathSciNetMATHCrossRef Hubbard, J. H., Schleicher, D., Sutherland, S.: How to find all roots of complex polynomials by Newton’s method. Inventiones Mathematicae, 146(1), 1-33 (2001).MathSciNetMATHCrossRef
9.
Zurück zum Zitat Kantorowitsch, L. W., Akilow, G. P.: Funktionalanalysis in normierten Räumen. 2nd ed., Akademie-Verlag, Berlin, 1978. Kantorowitsch, L. W., Akilow, G. P.: Funktionalanalysis in normierten Räumen. 2nd ed., Akademie-Verlag, Berlin, 1978.
10.
11.
Zurück zum Zitat Miranda, C.: Un’osservazione su un teorema di Brouwer. Bollettino dell’Unione Matematica Italiana, II. Serie, 3, 5-7 (1940).MathSciNetMATH Miranda, C.: Un’osservazione su un teorema di Brouwer. Bollettino dell’Unione Matematica Italiana, II. Serie, 3, 5-7 (1940).MathSciNetMATH
12.
Zurück zum Zitat Press, W. H., Flannery, B. P., Teukolsky, S. A., Vetterling, W. T.: Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing. 2nd ed., Cambridge University Press, Cambridge, MA, 1992. Press, W. H., Flannery, B. P., Teukolsky, S. A., Vetterling, W. T.: Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing. 2nd ed., Cambridge University Press, Cambridge, MA, 1992.
13.
Zurück zum Zitat Ritt, J. F.: Differential Algebra. Dover Publications, New York, NY, 1950.MATH Ritt, J. F.: Differential Algebra. Dover Publications, New York, NY, 1950.MATH
14.
Zurück zum Zitat Shoemake, K.: Quaternions and 4 x 4 Matrices. In: Arvo, J. (ed.): Computer Graphics Gems II. Academic Press, San Diego, CA, 1991. Shoemake, K.: Quaternions and 4 x 4 Matrices. In: Arvo, J. (ed.): Computer Graphics Gems II. Academic Press, San Diego, CA, 1991.
15.
Zurück zum Zitat Stewart, D.: A platform with six degrees of freedom. In: UK Institution of Mechanical Engineers Proceedings, Volume 180, Part 1, Number 15, pp. 371-386 (1965). Stewart, D.: A platform with six degrees of freedom. In: UK Institution of Mechanical Engineers Proceedings, Volume 180, Part 1, Number 15, pp. 371-386 (1965).
16.
Zurück zum Zitat Sturmfels, B.: Introduction to resultants. In: Proceedings of Symposia in Applied Mathematics, 53, pp. 25-39 (1997). Sturmfels, B.: Introduction to resultants. In: Proceedings of Symposia in Applied Mathematics, 53, pp. 25-39 (1997).
17.
Zurück zum Zitat Volmer, J. (ed.): Grundlagen Getriebetechnik. Verlag Technik, Berlin, 1992. Volmer, J. (ed.): Grundlagen Getriebetechnik. Verlag Technik, Berlin, 1992.
Metadaten
Titel
Numerical Root Finding from an Engineer’s Point of View
verfasst von
M. Färber
U. Döring
Copyright-Jahr
2012
Verlag
Springer Netherlands
DOI
https://doi.org/10.1007/978-94-007-2727-4_8

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.