基于GIS的LLCHEN-A分布式水文模型参数及不确定性分析

以杭州瓶窑以上东苕溪流域为例,介绍了LLCHEN-A分布式水文模型参数的物理意义及确定方法.同时采用普适似然不确定估计(GLUE)方法,对模型参数的不确定性问题进行研究和分析.模型参数被分为不敏感参数和敏感参数,其中敏感参数又分为综合敏感参数、气象因子敏感参数及区域敏感参数.通过考虑模型参数与气象条件以及下垫面特征的匹配性,可以有效降低模型参数的不确定性,这将为今后流域水文模拟提供参考.     

半参数回归分析法在电力负荷预测中的应用

为了融合参数模型和非参数模型的优点,对半参数回归模型在电力负荷预测中的应用进行了研究.在原始数据预处理的基础上,运用相关性分析理论确定了半参数模型中的参数与非参数变量,构建了半参数回归模型;利用两阶段最小二乘法和权重系数法对回归系数和回归参数进行了估计.算例结果表明,半参数回归分析法具有较高的负荷预测精度和较广泛的适用范围.     

同位素信息在确定Green-Ampt入渗模型参数中的应用

针对单独水文信息确定水文模型参数的信息量不足问题,以Green-Ampt入渗模型为例,结合同位素混合模型,应用氢氧稳定同位素信息确定Green-Ampt入渗模型参数,并通过室内降雨入渗实验验证.实验结果表明,同位素信息确定的Green-Ampt入渗模型参数与实测值接近,同位素信息和水文信息有效结合确定的模型参数比单一水文信息确定模型参数好.     

小桥涵水文分析计算中推理公式的应用研究

小桥涵水文分析计算方法中的推理公式法,产流机理清晰、参数物理概念明确,在国内外公路、铁路、水利等行业得到广泛应用。文中较系统总结了小桥涵水文分析计算推理公式的基本形式,通过不同推理公式的应用及其与其他方法的比较实例,总结提出了推理公式在小桥涵水文分析计算应用中存在的问题:计算结果存在较大的不确定性;计算结果的精度与公式的结构没有必然联系;推理公式与经验公式相比优势不明显等。在此基础上给出了关于小桥涵水文分析计算方法中有关推理公式应用的3点建议:一是加强特小流域产汇流参数的研究;二是进一步开展推理公式结构的研究;三是加强推理公式在国外适应性研究。     

具有模型参数不确定性的高超声速飞行器动态特性分析及控制律设计

大范围机动、质量分布快速变化、气动特性复杂,以及飞行器结构、气动、推力的相互耦合,使得高超声速飞行器动力学呈现出强不确定性,给其动态特性分析和控制器设计提出了挑战。文章针对高超声速飞行器模型参数不确定性问题,首先分析各种可能造成模型不确定性因素的物理本质,确定其主要影响因素;在此基础上建立了能够反映这些主要影响因素带来的具有参数不确定性问题的动力学模型;并分析每一个单独不确定性参数变化对飞行器特征根分布的影响;在考虑高超声速飞行器参数不确定性的情况下,针对刚体-弹性体模型,采用修正的反馈线性化方法设计控制律。研究结果对高超声速飞行器的动力学特性分析、总体设计、控制系统设计、准确度分析等提供具有重要参考价值的依据。     

集成学习模型的堆芯物理关键参数预测

为了解决抽样统计的不确定性分析方法需执行大量重复的高保真物理计算而导致计算代价过大问题,本文采用与实际物理计算过程等价的预测模型开展计算,将重复计算时间降低至秒的量级.通过分析物理计算输入数据与输出参数的关系,利用堆叠法构建的集成学习模型建立了高保真反应堆物理计算堆芯关键参数预测模型,实现了堆芯关键参数的预测.为验证预测模型的计算效果,选择2D C5G7及3D C5G7稳态问题及单组件瞬态问题的堆芯有效增殖因子和归一化功率等分别进行了验证.验证结果表明:预测模型的预测结果与实际计算结果符合得很好,预测模型可作为开展进一步堆芯关键参数不确定性分析的工具基础.     

地下水流动的条件模拟

为分析参数的观测值对地下水流动不确定性的影响,建立了基于Karhunen-Loeve(KL)展开和扰动展开的地下水流动条件模拟模型,模型中联合考虑了渗透系数、补给和边界条件的空间变异性,推导了多条件作用下的地下水运动数值模型.数值试验的结果表明:在特定协方差函数或低阶KL展开时,所提出的数值模型具有良好的计算效率和计算精度;条件模拟可减小总体水头方差;相关长度越大,条件点越多,方差减少越明显;条件点的影响范围与条件点所处位置相关,应该在条件点影响范围大的区域布置观测点以最大程度的减小预测结果的不确定性.在实际的地下水问题中,应根据水流运动特性来确定不同参数的观测方案,以保证预测到的水流具有较小的不确定性和较高的可靠度.     

小样本条件下航空装备费用预测

为了提高小样本条件下的航空装备费用预测的精度,将信息扩散方法和支持向量机相结合,提出了信息扩散支持向量机预测模型,对模型的拓扑结构、建模步骤进行了描述.为了采用粒子群优化算法为模型选择合适的参数,考虑到模型参数既有连续变量,又有离散变量,提出对粒子位置的各个分量采用不同的更新策略.将信息扩散支持向量机应用于军用飞机机载...     

水文模型两种不确定性研究方法的比较

水文模型结构本身的缺陷、模型输入输出误差、水文模型参数冗余及其复杂的非线性联系等,导致了流域水文模型的不确定性.基于贝叶斯理论的MCMC方法及GLUE方法近年来被广泛应用于流域水文模型的不确定性研究工作中.为比较上述2种模型不确定性分析方法的分析效果及其优劣,以位于汉江流域的牧马河流域作为研究对象,采用集总式概念性水文模型SMAR模型作为实验模型,推求其模型参数的不确定性及参数的后验分布.采用基于实测流量资料估计的置信区间可靠性作为评判标准,实验结果表明:就SMAR模型而言,MCMC方法能够更好地推求模型参数的后验分布.     

一种结合UKF的疲劳结构剩余寿命预测方法

针对机械系统中疲劳结构的剩余寿命(RUL)预测问题,提出了一种结合无迹卡尔曼滤波算法(UKF)的RUL预测方法.该方法包括疲劳裂纹性能参数评估和RUL预测两个部分.在性能参数评估部分,通过对Paris疲劳裂纹扩展公式进行离散化,建立了参数状态空间评估模型,并利用传感器获得的实时状态信息结合UKF算法对状态空间评估模型中的疲劳性能参数(C和m)以及疲劳裂纹长度表现出的不确定性进行评估,以避免状态信息不完备、工况噪声等不确定因素对结构疲劳寿命预测的影响;在剩余寿命预测部分,利用UKF算法评估得到的参数结果,结合离散化得到的递推裂纹扩展模型,对结构的剩余寿命进行预测.仿真结果表明:提出的方法能够很好地处理疲劳裂纹扩展模型中疲劳性能参数的不确定性,且在剩余寿命预测上,通过与扩展卡尔曼滤波算法(EKF)进行比较分析,发现所提方法能够更准确地预测结构疲劳裂纹的RUL.将离散的Paris疲劳裂纹扩展公式和UKF算法进行结合,能够有效地提高疲劳结构的剩余寿命预测精度.