基于变权重非线性安全度的梯级防洪库容分配方法研究

梯级水库群防洪库容的合理分配与有效利用对汛期水库群防洪减灾和综合效益的发挥起到至关重要的作用。针对梯级水库在防洪库容分配过程中,各水库对整体防洪安全影响的重要程度差异性缺乏有效区分方法,进而导致防洪库容分配不合理的问题,将水库非线性安全度与兼顾水库入库流量、设计防洪库容大小、泄流至防洪控制站传播时间等特征的变权重相结合,提出基于变权重非线性安全度的水库防洪安全度计算方法,同时,考虑梯级各水库和下游防洪控制站的安全,以梯级整体防洪安全度最大和下游防洪控制站超标洪量最小为目标,构建基于安全度的梯级防洪库容优化分配模型,采用差分进化算法对模型进行求解,实现防洪库容的最优分配。将该方法应用于金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四库梯级防洪库容分配实例,结果表明该方法相较于其他方法,可在不降低梯级整体防洪效果的前提下,描述各水库权重的动态变化过程,通过增加乌东德和白鹤滩水库防洪库容的使用,以减小溪洛渡和向家坝水库防洪库容的使用,使梯级整体在调度期的防洪安全度达到最大。该方法可反映各水库在梯级防洪中重要程度的差异性,实现水库间防洪库容的科学管理与合理分配,为水库防洪优化调度科学决策提供依据。

航空发动机控制中变权重函数阶次的仿真研究

提出一种民用航空发动机过渡过程控制方法,在含非线性补偿项的航空发动机分段线性模型基础上建立含耦合状态变量权重项的性能指标指标函数,设计变权重SDRE控制算法实现的对过渡过程的控制。在MATLAB环境下对各阶次变权重函数下的航空发动机SDRE控制算法进行仿真,仿真结果表明,变权重SDRE控制算法相比定权重控制算法可以在提升航空发动机转速响应速度的同时降低燃油消耗,同时仿真结果表明,变权重函数阶次越高时转子转速响应的上升时间越快,同时燃油流量随阶次的上升先减小再增加,最后对产生这种结果的原因进行了分析。

农机装备电控液压提升系统变权重因子自适应控制研究

针对传统大马力拖拉机电液提升系统控制精度不足的问题,提出利用多个反馈参数进行综合调节的控制方案,通过对不同的反馈控制方式进行权重划分,可综合各反馈控制的优势以实现多性能平衡的目的。另外,考虑到常规控制的权重因子固定不可变的问题,提出权重因子基于反馈信号的自适应变化控制方案,利用3种反馈信号与设定值的偏差进行权重因子的增量调节,使得权重因子能更好地满足性能参数的变动,分别设计了3个权重因子的自适应控制规则和对应控制器的输入输出参数。选用犁耕深度、牵引力、滑转率作为控制性能的评价指标对无反馈控制、力位综合控制以及所提自适应控制进行对比,结果表明:所提控制方法的犁耕深度均匀性较高,牵引力和滑转率数值较小,且变化范围明显小于其他2种控制方式;在提高犁耕均匀性的同时也提高了燃油经济性,并降低了悬挂系统的冲击效应。

基于复杂网络和变权重层次分析法的城市供水管网安全评价

为对城市供水管网安全性进行科学评价,针对现有方法无法区分供水节点特性和定权重法对管网异常状态不敏感问题,提出一种安全评价方法。以城市供水管网为研究对象,构建管网节点模型进行节点重要性评价,确定各指标定权重向量及变权重向量,与节点和管道评价结果进行加权求和实现管网安全评价。结果表明:基于复杂网络和变权重层次分析法的城市供水管网安全评价方法可靠,具有一定推广价值,为城市供水管网安全评价工作提供参考。

车辆半主动悬架模糊变权重因子自适应控制研究

针对传统悬架控制策略中权重因子固定不可变的问题,提出了车辆半主动悬架模糊变权重因子自适应控制系统,该控制系统由3个模糊控制回路组成,3个模糊控制器分别控制影响车辆动态性能的3个悬架响应参数。α模糊控制器、β模糊控制器和γ模糊控制器根据路面条件分别控制簧载质量加速度控制函数权重因子、动载荷控制函数权重因子和动挠度控制函数权重因子,分别建立了各模糊控制器的控制规则和输入输出变量的函数关系。车辆半主动悬架模糊变权重因子自适应控制系统的控制原理是在以A级、B级路面为代表的高等级路面上增大簧载质量加速度控制权重,以提高车辆的舒适性;在以C级路面为代表的中等级路面上增大动挠度控制权重,以提高车辆综合性能;在以D级路面为代表的低等级路面上增大动载荷控制权重,以提高车辆安全性。凸块路面激励仿真结果表明,相比于被动控制和定权重因子控制,模糊变权重因子自适应控制的簧载质量加速度峰值分别降低了40.2%和28.6%,动挠度峰值分别降低了41.5%和21.0%,动载荷峰值分别降低了40.1%和31.8%,各响应的衰减速度几乎没有减小,衰减时间基本保持一致,在衰减过程中并没有明显的振荡现象。随机路面激励仿真结果表明,相对于被动控制和定权重因子控制,模糊变权重因子自适应控制的簧载质量加速度均方根值分别降低了48.8%和23.5%,动挠度均方根值分别降低了23.6%和13.4%,动载荷均方根值分别降低了11.9%和9.7%,悬架性能得到了大幅改善。在低等级路面激励输入时,安全性指标改善量较大;在高等级路面激励输入时,舒适性指标改善量较大;在中等级路面激励输入时,综合性指标改善量较大,仿真结果证明了所提控制系统的有效性和正确性。

基于变权重组合模型的灌溉水有效利用系数预测

通过逐步回归法分析影响灌溉水有效利用系数各因素的重要程度,筛选出节水灌溉面积为影响灌溉水有效利用系数的关键因素。考虑关键因素与时间序列两方面,基于逐步回归法、GM(1,1)模型和Logistic生长模型构建变权重组合模型。变权重组合模型的预测精度优于各单项模型,模拟效果与实际符合度高,适用于灌溉水有效利用系数的预测。最后采用变权重组合模型对广东省2023-2035年灌溉水有效利用系数进行预测分析。2023-2035年广东省灌溉水有效系数逐年提高,其中2035年预测值达到0.679 2,高于全国绝大多数灌溉水有效利用系数的现状值。变权重组合模型预测法可为农业水资源规划与灌溉管理提供科学参考。

基于变权重-正态云模型的飞机轮胎滑水风险

针对飞机轮胎滑水行为的随机性和模糊性特征,提出基于正态云模型的滑水安全评价分析方法。引入变权理论动态调整权值,采用惩罚性变权函数降低常权权值对评价结果的主观影响。构建飞机轮胎滑水流固耦合仿真分析模型,选取飞机轮载、滑行速度、积水厚度、道面摩擦系数及刻槽深度作为风险影响因素,基于单因素云模型数字特征及变权向量求解综合隶属度,建立多元决策下的飞机滑水风险等级及划分标准。以某山区多雨机场轮胎滑水事件为实例进行验证,结果表明:以传统临界滑水速度指标进行条件判定仅得出允许起降的一般结论;对比常权和变权评价结果,工况1安全系数由1.09提高至1.17,工况2由2.09提高至2.94,可定量描述道面起降环境差异,滑水风险仍在可接受范围内,变权评价结果偏于保守;工况3安全系数由3.13提高至3.74,滑水风险上升至Ⅳ级,即使道面积水厚度符合上限要求,轮胎滑水发生几率仍有可能显著提高,与实际风险情况基本一致,对道面运行安全分级管理具备参照性。

基于变权重大坝预测模型的组合告警方法研究

针对传统大坝测点安全监测采用单一模型进行预测告警时存在虚假警报频次较高、人工干预较少的问题,提出了一种基于预测模型权重分配及修改的大坝测点预测组合模型。以常见的多种预测模型和数据评价指标为研究对象,通过引入残差修正技术对预测结果进行处理,建立预测模型评价指标体系并确定指标的客观和主观权重,依据主客观权重对模型进行排序优选,通过实时的评价指标和告警状态反馈修改优选模型权重进而对大坝测点进行告警。实例验证表明:该告警反馈算法有效降低了误警告频次和告警等级,使结果更加符合大坝性态。

基于变权重−云模型的岩溶隧道涌突水灾害风险评估——以中梁山隧道为例

针对岩溶隧道涌突水的致险因素的不确定性、复杂性和隧道涌突水风险评价的主观性,以成渝中线中梁山岩溶隧道工程为背景,建立基于正态云模型的隧道涌突水风险评价方法。通过选取地层岩性、地质构造、地表汇水条件、隧道空间位置、地下水循环交替条件作为风险影响因素,构建涌突水风险评估体系;基于正态云模型确定的各影响因子数字特征及变权向量计算综合隶属度,最终判定岩溶隧道涌突水灾害风险等级。结果表明:成渝中线中梁山隧道涌突水灾害为“Ⅱ级”与“Ⅴ级”之间,涌突水灾害发生可能性大且危害高,与实际开挖结果一致。文章构建的岩溶隧道涌突水灾害风险评估方法,实现了多元决策下的隧道涌突水灾害风险分级客观性,适合岩溶隧道的风险评估,为日后隧道质量控制和寿命评估提供参考。

基于变权重组合的电气设备温度预测模型

针对电气设备温度预测问题,提出一种变权重组合预测模型。首先,建立反馈神经网络、灰色模型、差分自回归移动平均模型三种单一预测模型。针对反馈神经网络易陷入局部最优的缺点,采用麻雀搜索算法进行优化。然后,利用灰色关联度对层次分析进行改进,实现各单一预测模型对应权重值的自适应计算,并外推权重值。最后,对三种单一预测模型的预测值进行加权求和。利用某地区变压器顶层油温数据进行实例分析,算例结果表明,使用改进层次分析法实现的变权重组合预测模型在整体预测精度与稳定性方面明显优于单一预测模型,可较好地应用在电气设备温度预测中。

面向切入场景的变权重自适应巡航控制策略

为了解决自适应巡航控制系统因旁车道车辆切入识别较晚,造成驾驶员舒适性降低甚至出现危险的问题,提出了一种基于支持向量机(SVM)识别切入车辆并实时调整模型预测控制(MPC)权重参数的控制策略。提取真实交通车辆换道特征,采用支持向量机算法训练出前车切入识别模型。基于模糊控制理论设计权重调整机制,优化MPC控制器得到期望加速度。在Prescan、Matlab/Simulink及NI实时系统的环境下搭建硬件在环试验平台,对不同切入工况进行对比分析。结果表明:控制策略能够提前切换跟随目标,降低纵向加速度的波动,避免车辆强制动现象,提高系统的舒适性及安全性。

基于变权重系数和雷达图的变压器综合状态评估

目前变压器状态评估未考虑多源特征状态量融合,且采用常权重对评估指标赋权,造成综合状态评估的偏差。针对此现状,本文中作者提出了基于变权重系数和雷达图的变压器综合状态评估方法。融合变压器多源特征状态量,利用关联规则挖掘变压器典型故障与状态量之间的关联性,并引入变权重系数公式,得到故障类型和相应状态量的权重系数,以雷达图法作为变压器状态评估模型,实现变压器状态的准确评估。利用某变电站多源特征状态量的历史数据进行算例分析,验证了该状态评估方法的有效性和准确性。

基于变权重组合预测模型的堆积层滑坡稳定性评价分析

为合理评价堆积层滑坡的稳定性,该文基于滑坡地质条件及发育特征,先利用传递系数法开展滑坡稳定性的初步分析,再结合变形监测成果,通过变权重组合预测模型实现其变形预测,以分析其稳定性的后续发展趋势,进而综合实现滑坡稳定性评价。实例分析表明:滑坡变形特征较为显著,且在传递系数法的分析结果中,在天然工况条件下,滑坡均处于稳定状态,但在不利工况条件下,尤其在暴雨工况条件下,稳定性系数范围为1.04~1.09,属欠稳定~基本稳定状态,即不利工况条件下,滑坡存在较大失稳风险;同时,变权组合预测模型在滑坡变形预测结果中具有较小的相对误差均值及方差值,即预测效果较优,且滑坡后续预测速率与现有速率相当,其中,1#监测点和2#监测点的预测速率还相对略大,说明滑坡稳定性将趋于减弱。通过本文研究,为堆积层滑坡提供了一种稳定性评价方法,值得进一步推广应用研究。

采用关联规则综合分析和变权重系数的电力变压器状态评估方法

电力变压器的状态评估不仅要求智能技术的融合,还应该考虑所有检测状态量之间的相互联系。根据信息数据关联规则和因素空间理论的变权综合概念,提出了一种对电力变压器进行状态评估的方法。通过分析变压器运行中各单项状态量参数与故障类型的关联性,建立综合状态量集合。引入关联规则方法,计算单项状态量的常权重系数;引入具备均衡函数的变权综合模式,计算综合状态量的变权重系数。由此结合既有检测规程,建立了一个较为客观、准确的变压器状态评估体系。运行实例分析表明,该状态评估方法有利于准确地评判电力变压器的真实运行状态。

基于关联规则与变权重的变压器状态评估方法

为了满足经济效益与社会效益的需要,进一步加强变压器运行的安全性与稳定性,笔者提出了一种对变压器进行状态评估的方法。通过分析变压器运行中各状态量参数,引入基于关联规则的权重计算方法,采用综合分析与变权重评分制的方法,建立起一个较为完善的变压器状态评估体系,以更为准确地评判变压器运行状态的真实工况。实例分析证明,此方法能够为变压器实施状态检修提供有效的参考意见。

基于变权重理论和TOPSIS的充填方式优选

为了解决矿山在采用充填采矿方法时如何选择充填方式的技术难题,提出一种基于变权重理论和TOPSIS的综合评价指标体系,对多种充填方式进行综合评判优选。首先,建立综合评价指标体系,考虑到层次分析法等常规方法确定的常权以评价各候选方案时可能会导致"状态失衡"的现象;然后,依据变权重理论,根据各因素的组态(各因素的取值状况)不同,适当调整其权重,以保证各因素的均衡性,进而利用逼近理想解的排序法,计算各方案的综合优越度,从而确定各充填方案的优劣;最后,以某矿山充填方式选择为例,根据实际情况得出全尾砂、移动式泵送及全尾砂废石3种胶结充填方案。研究结果表明:这3种方案的优越度分别为38.7%,50.2%和63.9%,从而确定方案三为最优方案。其结果与工程实际中所得结果基本相符,表明该综合评判指标体系对矿山充填方式的选择具有参考价值。

不变权重与变权重组合预测方法的汇率预测研究

本文分别介绍了基于均方误差倒数方法的不变权重组合预测模型和基于Kalman滤波的变权重组合预测方法,并对人民币/美元的汇率进行了实证分析,结果表明后者在预测精度和拟合程度上优于前者。

软土路基沉降变权重组合S型曲线预测方法研究

通过对软土路基沉降发展规律及其沉降曲线特点进行深入研究,在S型单项预测模型基础上,基于5种S型增长曲线模型,引进组合预测的思想,重点探讨了软土路基沉降发展的预测方法与理论,并建立了软土路基沉降预测的变权重组合S型增长模型,通过数学规划方法求解,从而可根据有限的实测沉降观测数据预测软土路基沉降发展过程。工程实例分析表明,利用该模型与方法得到的预测曲线与实测曲线吻合良好,能够满足工程要求,此外,变权重组合预测模型比其它单项模型具有明显的优越性,为软土路基沉降发展预测提供了一种有效而实用的方法。

基于变权重和D-S证据理论的桥梁安全评估

桥梁结构的安全评估受环境侵蚀、材料老化、外部荷载等多源因素的影响,采用单一指标评价桥梁的安全性容易产生误判.因此,提出一种基于信息融合的多因素桥梁安全评估方法.该方法首先确定每种因素的变化区间,通过多工况数值计算提取典型的力学指标,利用信息熵和模糊层次分析法确定指标的变权重及单指标的等级划分原则并转化为基本概率指派函数.采用Dempster组合规则确定融合后的安全等级,从而建立桥梁的安全评估先验数据库.将该方法应用于预应力连续梁桥的安全评估中,结果表明该评估方法客观、合理,具有一定的工程实用性.

基于关联规则与变权重系数的变压器状态综合评估方法

为了提高变压器诊断的准确性和适应设备检修的发展趋势,克服传统智能算法的局限性,提出一种基于关联规则和变权重系数的变压器状态综合评估的方法。根据试验和监测数据建立评估体系,通过9种综合故障和24种单项故障状态量,利用关联规则分别计算置信度和变权重系数,结合变压器的运行状态与检修对照关系,诊断变压器的整体指标。实验结果表明该方法准确率达到91%,能够准确评估电力变压器的健康状态。该方法可为运维人员做设备检修提供科学指导方案,也为其他高压设备的状态评估提供参考和借鉴。