Pearson-Ⅲ型负偏频率曲线的权函数参数估计方法

Pearson-Ⅲ型水文频率计算以正偏序列为主,但在处理水库水位、潮位序列时常出现负偏的情况。针对正偏序列的权函数参数估计方法,通过公式推导将其拓展应用到负偏序列,完善了这一水文参数估计方法体系。统计试验表明相比常规矩法,权函数参数估计方法能显著提高对Cs估计的无偏性,并在有效性方面有所提升。比较权函数框架下的三种参数估计方法,发现二阶权函数矩法(WFM2)整体优于一阶权函数矩法(WFM1),利用权函数矩结合法(WFM3)对Cv(或σ)进行估计的前提是要确保Cs的估计优于Cv,否则其不如WFM1和WFM2的参数估计结果。以某潮位站年最高潮位序列和某水文站年最高水位序列进行了实例验证,拟合优度检验表明WFM2方法的拟合误差小、精度高,是所有比较方法中应用效果最好的方法。

含风电功率时域特性的风电功率序列建模方法

为了能够生成与已有风电功率序列数据特性一致的风特性的改进马尔可夫链蒙特卡罗(Markov chain Monte Carlo,PV-MC)法,即持续与波动蒙特卡罗(persistence and variation-Monte Carlo,PV-MC)法。该方法基于风电功率状态,首先生成满足状态跳变率矩阵的状态序列;而后,利用风电功率状态的持续特性,确定状态序列中状态的持续时间,得到满足持续特性的状态序列;最后,基于波动特性,将状态序列转换为风电功率序列。利用PV-MC方法与传统的MCMC法分别对全球6个不同地区共26座风电场生成风电功率序列,并与原始风电功率序列进行特性对比分析,结果表明:无论在基本统计特性(均值、标准差、概率密度函数和自相关系数)还是在时域特性(持续性和波动性)上,PV-MC法生成的风电功率序列都优于传统的MCMC法所生成的序列。

地球物理学中的电磁场正演与反演

本文在近年来众多的地球物理研究者的研究基础上,总结了当前地电磁模型正反演已有成果,定量分析了各种主要正反演的性能测试,指出不同正反演法的优点、缺点以及应用范围局限,提出了各种方法的发展趋势以及当前计算地球物理领域的核心内容,指出了计算地球物理领域的数值模拟发展方向.

基于多目标差异演化算法的并联机构结构优化

针对并联机构优化设计的复杂性,建立了多目标优化模型,并使用多目标差异演化算法(MODE)对模型进行了求解。在MODE中,使用改进的快速排序法构造外部种群,基于动态聚集距离对外部种群进行削减,使用随机排序法处理约束问题。以3-TPT并联机器人机构的工作空间和速度全域性能为目标建立了多目标优化模型,利用蒙特卡洛方法对两个目标进行了定量评价,并使用MODE实现了模型求解。多目标优化模型的建立对其他并联机构具有借鉴意义。实验结果也表明MODE是一种行之有效的多目标求解算法。

绝缘子污闪电压蒙特卡罗法预测的基础研究

提出了一种基于蒙特卡罗方法的绝缘子污闪电压预测新方法,其实质是将现有污闪电压预测经验公式U=KSE-P的系数K和指数P作为随机变量看待,预测的结果是污闪电压U的随机分布范围。实验结果证明,蒙特卡罗法预测的污闪电压分布范围符合污闪电压的本质规律,在电网污闪事故预防的实际工作中有很好的应用前景。

考虑节点几何位置偏差的既有网壳结构稳定计算方法

基于概率和数理统计理论,提出了一种通过分析已抽检节点实测几何位置信息并采用截断高斯分布函数形成未抽检节点几何位置信息的方法.基于蒙特卡罗法,得到既有网壳结构的一组稳定系数,通过概率论方法给出了临界稳定系数的确定方法,最后提出了考虑几何位置误差的既有网壳结构整体的计算流程.以一个K6型单层网壳结构为算例,验证了该方法的可行性.

基于三坐标定位器的大部件调姿机构误差分析

针对基于3个三坐标定位器联动实现大型部件位姿调整机构的位姿误差问题,采用多体运动学理论分析了机构运动学关系,在不考虑大部件变形的情况下,利用矩阵微分法并结合冗余驱动的特点建立了该调姿机构的位姿误差模型,从而可定量分析各原始误差对调姿对象位姿误差的影响,并通过蒙特卡洛法对调姿误差进行了仿真研究。为获取各原始误差对调姿误差的影响比重,对机构进行了误差敏感度分析,研究结果表明,各导轨的直线度、平行度及三坐标轴间的垂直度等引起的角误差对应的敏感度较大。

阿波罗指令舱稀薄气体动力学特征的蒙特卡罗数值模拟

本文对阿波罗指令舱稀薄气体动力学特征进行了蒙特卡罗直接模拟（ＤＳＭＣ）。采用中点数值逼近法确定模拟分子与物面碰撞点，利用网格编号将三维计算问题一维化，把流场入口处的分子补充与分子排序有效结合，利用分子横穿流场次数确定流场稳定前的时间步长计算次数。简化了计算过程，大大节约了计算机时和内存。给出了指令舱从自由分子流到过渡区不同Ｋｎｕｄｓｅｎ数、各攻角下的气动特征。模拟结果与有关理论、实验数据相比，证实了计算方法与计算程序是可行的。

大规模新能源区域互联消纳能力分析及综合评价方法研究

随着新能源基地并网容量的急剧增加,基于长距离区域互联特高压直流电网输送电力的方式将极大地促进新能源在更大空间区域范围内的消纳。针对中国未来新能源大规模、大范围输送配置趋势,提出送受端新能源区域互联消纳能力分析模型,从满足送受端系统净负荷爬坡需求角度提出了送受端电网系统灵活性综合评价方法。以国内某两条跨区直流为对象,结合直流灵活调整运行方式,针对不同直流调整运行方式,进行了情景方案对比分析,并实证对比分析了直流通道采用跟随送端新能源出力特性送电曲线时具有较优的经济性和社会效益。实证结果表明,所提出的模型与方法可为大规模新能源区域互联电网综合评价与生产模拟提供一种有效的模式。

钢框架结构基于变形性能的实用高等设计方法

为了研究高层钢框架结构在正常使用极限状态下的变形性能,应用有限元软件对30层钢框架进行了全过程分析.采用蒙特卡罗法考虑了结构整体和单个构件的随机初始缺陷,通过概率统计得到了框架变形的概率密度函数,并比较了多种规范分析方法.结果表明:考虑随机初始缺陷的框架变形接近于无缺陷框架的结果,初始缺陷对结构非线性影响很小,在分析中可以不考虑;二阶分析的柱顶侧移比一阶变形增加很多,在高等设计时应根据二阶变形判断结构位移是否满足正常使用极限状态的要求.由此提出一种实用的基于变形性能的钢框架结构高等设计方法.

基于混合学习策略的多Agent信息过滤系统

针对用户个性化服务的要求,给出了一种基于混合学习策略和BP神经网络的多Agent信息过滤系统实现方案。系统采用蒙特卡罗强化学习算法进行多Agent协作学习,同时运用三层BP神经网络计算用户的满意度,根据算出的满意度对用户兴趣模型进行更新。本系统中用户无须反复提供显示反馈,由Agent跟踪并记录用户的浏览行为而得到用户的隐式反馈信息,从而减轻了用户的负担。

电力铁塔攀爬机器人工作空间的3种求解方法

在对现有的机器人工作空间求解方法分析总结的基础上,分别采用蒙特卡洛法、定步距角法及仿真法求解电力铁塔攀爬机器人工作空间,并从图形效果、分析方法、用时及适用场合4个方面对其进行了比较,选择定步距角法为求解攀爬机器人工作空间的最优方法。通过对工作空间降维提取二维边界曲线并生成三维曲面的方法分析机器人工作空间边界,采用数值法求解了工作空间体积,为机器人结构优化设计、路径规划及运动控制提供了理论依据。

自动化系统数据挖掘问题的模拟退火解法

数据挖掘是近年来发展起来的新技术,指挥自动化的辅助决策过程也越来越依靠数据挖掘求解。通过数据挖掘,可以有效地处理海量数据,为正确决策提供支持。模拟退火是一种性能优越的计算智能算法,广泛应用于求解非线性最优化问题。数据挖掘中的数据聚类与模拟退火在本质特性上存在相似,可以将模拟退火应用于数据挖掘。通过蒙特卡罗方法生成随机数据,进行基于模拟退火的聚类分析。算例表明,新方法能够很好地进行数据聚类,具有较好的适用性。

基于概率有限元的船撞薄壁高桥墩可靠性分析

目的对大跨径连续刚构桥薄壁高墩施工期间船撞荷载作用下进行可靠性计算及敏感性分析,得到薄壁高墩在船撞荷载下的可靠概率.方法采用ANSYS有限元软件提供的APDL语言与求解可靠度的Monte-Carlo法相结合,通过对随机输入变量的抽样,对船舶撞击薄壁高墩进行可靠性计算,并对设计参数进行敏感性分析.结果在置信度为95%时,薄壁高墩在船撞荷载作用下的可靠性为100%;船撞荷载的变异性对最大应力的相关系数最大为0.2916.结论利用Monte-Carlo法中的拉丁超立方抽样方法计算桥梁的可靠度能够真实反映出桥梁的可靠性,该方法具有较高的效率和使用价值.

基于灰色关联分析的动态测量不确定度评定

提出了一种基于灰色关联分析的动态测量不确定度评定新方法。该方法分析了灰色关联度和灰色关联系数与动态测量不确定度的关系,利用灰色关联度的倒数作为动态测量不确定度的扩展系数,测量数据总体灰色关联系数作为动态测量标准不确定度,并将其与其他因素导致的不确定度进行合成,作为动态测量不确定度的最终结果。该方法尤其适用于被测信号是时变信号的动态测量不确定度评定。经仿真实验与其他方法对比,方法具有计算量小、原理简单、易于在计算机上实现、不受数据分布限制、准确度高等特点。

随机载荷作用下构件疲劳可靠性分析方法

本文建立了用于随机载荷作用下构件疲劳可靠性分析的二维应力强度干涉模型。当影响疲劳强度的诸因素为随机变量时,给出了在二维应力强度干涉模型中考虑这些因素的方法,并用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法求解了该模型。最后将上述模型应用于工程实际。

蒙特卡洛方法在降落伞-返回舱系统中的应用

文章简要介绍了蒙特卡洛方法的起源和基本思想,随机数和随机抽样的产生方法,同时,基于蒙特卡洛方法的基本思想提出了用数值方法计算飞船返回舱着陆姿态参数的初步设想。对于此问题的研究,将有助于节约试验经费,分析返回舱缓冲结构的设计合理性及可靠性。

三相桥式整流电路谐波的概率分析

为了抑制谐波干扰,对三相桥式全控整流装置的谐波进行分析和预测,得到三相电压对称与不对称条件下谐波的成分、含量及THD.考虑三相电压不对称实际情况.以指数分布表示三相不平衡因子幅值的概率密度函数,建立了一种关于三相桥式全控整流电路的概率模型.利用此模型对整流装置交流侧电流中的特征谐波与非特征谐波的幅值和相角进行了分析,并采用Monte Carlo方法、电路模型抽样方法与所建立概率模型计算结果进行了对比验证,3种方法得到一致的谐波特性对比结果,验证了所建立概率模型的正确性.

地球同步轨道SAR定轨精度要求分析

针对地球同步轨道合成孔径雷达(geosynchronous synthetic aperture radar,GEOSAR)的技术特点和应用需求,进行定轨精度要求分析。首先建立GEOSAR定轨误差模型,定性分析定轨误差对斜距及多普勒频率的影响。然后针对全误差公式难以解析求解的问题,提出了一种基于蒙特卡罗法分析定轨精度的方法,并给出GEOSAR典型应用模式下的定轨精度分析流程。最后针对中等倾角GEOSAR给出定量的定轨精度要求。仿真表明,GEOSAR成像聚焦所需的径向位置精度为米级,切向速度精度为10-3 m/s量级,目标定位所需的切向位置精度为10m量级,径向速度精度为10-3 m/s量级,差分干涉所需的径向位置精度为毫米量级,并且下视角越小,约束越高。

欠采样下多个线性调频信号参数估计方法

针对时域欠采样下多分量线性调频信号参量估计问题,提出了一种基于同时估计多个实数的广义稳健中国剩余定理的调制斜率和初始频率的解模糊方法。研究了忽略信号交叉项影响所需的条件及利用广义稳健中国定理对多个LFM信号参数解模糊的原理和方法。仿真实例表明,提出的方法在低信噪比及时域欠采样下对多个LFM信号的调制斜率和初始频率估计精度高、稳健性好。