基于随机森林算法的电力工程数据预测分析建模与仿真

针对电力工程数据量大、种类较多且传统分析模型处理效果不佳等问题,文中构建了一种基于随机森林算法的电力工程数据预测分析模型。该模型通过采集层获取各种工程数据,并在数据分析层运用经灰狼优化算法改进的随机森林算法对各种数据进行深度挖掘及学习,以获得电力工程数据的预测结果,从而满足应用层的业务需求。基于Matlab仿真平台进行数值实验论证的结果表明,所提模型的平均绝对百分比误差与均方根误差分别为4.15%、34.19万元,且均优于其他对比模型。

基于速度均方根值的减速器箱体辐射噪声优化

针对目前对于新能源汽车减速器箱体辐射噪声的优化主要以先测量或仿真模拟实际工作中的辐射噪声结果,而后选定辐射噪声声压级峰值所在频率作为优化频率,优化该频率下减速器箱体的模态振型及模态频率的方式进行。可能导致所选模态振型并非主要噪声来源、所选模态频率不够精确等问题,提出首先计算减速器箱体表面振动速度均方根值,并以减速器箱体表面振动速度均方根峰值所在频率为优化频率,以降低该频率下减速器箱体振动速度为目标的方式进行减速器箱体辐射噪声优化。结果表明,减速器箱体表面振动速度的均方根值与减速器箱体辐射噪声声压级之间有很强的关联性;采用该方法选取的优化频率更具针对性;针对所选频率优化减速器箱体结构后,减速器箱体表面各个振动速度均方根峰值均有所下降,其对应频率下的辐射噪声各声压级峰值也有所降低,其中在部分主要频率处声压级下降幅度超过1 dB,优化结果较好。

应用均方根电流法计算线损及误差分析

农村0.4kV低压配电网的分布错综复杂,且无完整、准确的线路参数和负荷资料.因此,在实际工作中常用均方根电流法进行理论残损的计算,以求简便易行.本文通过实例,对农村低压配网应用均方根电流法计算线损的方法、步骤以及存在计算误差的技术原因进行分析说明.1 实例计算农村某低压配电台区三相四线制供电,代表日的负荷电流实测记录为:0～8时为22 A,9～18时为65 A;19～24时为38 A.该台区配变低压侧计量,月用电量是15000kW·h,运行时间660小时.线路接线及有关参数如下图所示.

非常见问题:RMS功率与平均功率

针对问题是否应该使用均方根(rms)功率单位来详细说明或描述我的信号、系统或器件相关的交流功率?作者认为这取决于您如何定义rms功率,如果您不想计算交流功率波形的rms值,那么得出的结果可能没有实际意义;如果您需要使用电压和/或电流的rms值来计算平均功率,那么就会得出有意义的结果。

基于Grms-N的非高斯加速随机振动理论方法的有限元验证

为了研究真实运输环境下的产品加速随机振动问题,将已有文献提出的基于Grms-N(Grms为加速度均方根,N为循环次数)的产品加速随机振动试验理论进行了进一步的推导,通过引入非高斯修正因子法将该理论应用于非高斯激励下产品加速随机振动试验理论的研究。本文建立了单轴激励下产品的随机振动模型,通过有限元分析得到产品在指定峭度的非高斯激励下基础激励加速度均方根值和危险点响应等效应力均方根值之间的关系,分别从加速度和等效应力的角度计算了加速随机振动试验时间压缩比。结果表明,两种压缩比一致,得到了产品在非高斯激励下的振动特性,验证了本文提出的产品在非高斯激励下加速随机振动试验理论的正确性。

交流信号RMS值频率偏移误差的准正交抵消算法

介绍交流信号的均方根(RMS)值计算方法。针对由于信号频率或信号采样频率偏移造成的RMS值计算误差,提出一种准正交抵消算法,该算法取2个采样起点相差1/4采样长度的单周期信号采样序列,求取采样序列的均方(MS)值,再对其均值取开方。同传统RMS算法相比,该算法无需对采样信号进行频率、相位的同步跟踪,计算量几乎没有增大,即可大幅抵消信号RMS值的频率偏移误差;尤其是在频率偏差不大时,该算法几乎可以完全抵消RMS值的频率偏移误差;当输入信号包含谐波时,该算法的频率偏移误差抵消效果受到显著影响,但仍有可观抵消效果。

基于RMS的旋转叶片叶尖间隙信号处理方法

针对航空发动机旋转叶片叶尖间隙测量系统的信号处理和实时检测需求,该文提出了一种基于RMS的叶尖间隙信号处理方法。利用AD536A芯片设计了一种求信号RMS值转换电路,计算得到叶尖间隙信号的RMS值,并采用叶尖间隙信号的RMS值计算获得叶尖间隙值。搭建了一套基于该方法的电容式叶尖间隙测量系统进行测试验证,理论推导并利用试验数据验证了基于RMS的叶尖间隙测量模型。试验结果表明该方法可以实现对叶尖间隙的高精度实时在线测量,提高测量系统效率。

基于自适应均方根EKF的惯性辅助航天器仅测角导航方法

针对微小卫星等航天器对空间非合作目标交会操作中的自主相对导航问题,提出了一种基于自适应均方根EKF的惯性辅助航天器仅测角导航方法。首先,推导了一种基于Clohessy-Wiltshire(CW)方程的仅测角导航模型。然后,基于误差状态推导了一种仅测角/惯性组合相对导航模型。接着,基于Cholesky分解得到组合导航系统的状态协方差矩阵,并引入“新息”协方差匹配方法对测量噪声进行在线自适应调整,构建了一种自适应均方根EKF对该组合导航系统状态进行动态滤波估计,并采用Fisher信息矩阵对该组合导航系统的可观性进行评估。最后,在搭建的半物理仿真平台上进行了仿真验证,得出终端时刻采用自适应均方根EKF比EKF的迹向滤波精度平均提高了35%,径向和法向滤波精度平均提高了25%。

高炉铁水质量均方根误差概率加权集成学习建模

高炉炼铁是一个物理化学反应复杂、多相多场耦合的大滞后、非线性动态密闭系统,其关键质量指标―铁水温度、Si含量、P含量、S含量难以直接在线检测,且离线化验过程滞后严重.针对这一实际工程难题,本文提出一种基于均方根误差概率加权集成学习建模算法,用于高炉多元铁水质量的预测建模.首先,为了提高建模数据质量,对高炉原始数据进行时间粒度的统一、数据归一化等数据预处理操作;为了提高建模效率和降低计算复杂度,采用灰色关联分析法提取与多元铁水质量指标关联度最强的关键变量作为建模输入变量.然后,为了提高建模的精度,提出一种均方根误差概率加权集成随机权神经网络(RVFLNs)算法.该算法采用具有快速建模速度的RVFLNs为子模型,使用核密度估计方法估计出子模型的均方根误差概率密度函数曲线,进而求出每个子模型的均方根误差概率并作为自身权重进行加权求和,得到最终的均方根误差加权集成RVFLNs模型.最后,数值仿真验证和工业试验表明:所提算法能够根据实时输入数据的变化对多元铁水质量进行快速准确的预测.

ERA5再分析资料在辽宁省的适用性分析与订正

基于2009—2018年辽宁省62个地面站和9个探空站(省内4部,省外5部)资料,提取了温度、湿度、气压、风场等常用物理量,采用统计分析方法对ERA5资料在辽宁省的适用性进行了分析,并尝试使用机器学习的方法订正ERA5资料的偏差。结果表明:在地面观测要素分析中,2 m温度相关系数普遍较高,均方根误差普遍偏低,辽河流域及其西侧地区效果好于其他地区;10 m风速对比结果总体稍差,U分量相关系数总体低于V分量;ERA5资料质量有明显的月变化特征,相关系数总体呈现春秋季高于夏冬季,且相关系数总体较高的季节,均方根误差也普遍偏高。在高空观测要素分析中,辽宁中部地区的数据质量高于东西部,温度的平均相关系数最高,相对湿度相关系数平均较低,均方根误差总体较大;相对湿度的相关系数在春夏之交时最低,夏季上升较快,夏秋之交时达到最高,相关系数快速上升的月,均方根误差也呈现出快速上升的趋势;高空U风场和V风场的均方根误差总体相差不大,且均方根误差月变化一致,总体经向风(V风场)质量低于纬向风(U风场)。通过机器学习的订正方法有效提升了地面温度和相对湿度的应用能力,使ERA5地面温度资料的均方根误差缩小0.5~1.0℃,地面相对湿度资料的均方根误差缩小最高可达26%。

内置RMS功率检测器的RF／IF可变增益放大器

模拟控制可变增益放大器（VGA）AD8368集成了一个精确的均方根或有效值（RMS）功率检测器，可在中频（IF）范围内保持高线性度（在70MHz处具有34dBm输出三阶交点），在4mm×4mm的封装内提供完整的自动增益控制（AGC）环路。

NCEP/NCAR再分析风速、表面气温距平在中国区域气候变化研究中的可信度分析

采用计算标准化均方根误差、相关分析和EOF分解等多种客观分析统计方法,对NCEP/NCAR再分析风速、表面气温距平在中国区域的可信度进行了研究,结果表明中国东部不同要素距平的标准化均方根误差均比西部地区的小,说明NCEP/NCAR再分析资料的可信度东部比西部要高,可能是受到模式地形和中国地面气象站点“东密西疏”分布格局的较大影响。随着高度升高,NCEP再分析风速距平的误差减小,进一步表明地形对NCEP再分析资料的可信度具有较大影响。另外,冬季再分析风速误差较大的特点在850,500和200 hPa等压面上均存在,表明冬季再分析风速距平的可信度受到再分析模式系统误差的较大影响。相关分析结果和标准化均方根误差计算结果之间具有很好的反向对应关系,即均方根误差大,NCEP再分析资料与实测资料的相关性就差,均方根误差小,则对应两者之间的相关性就较好。标准化均方根误差较小的要素,其NCEP再分析和站点实测资料距平EOF分解得到的特征向量空间分布较为相似,各特征向量对应时间系数的相关性也比较好;反之,标准化均方根误差大的要素,其NCEP再分析和站点实测资料距平EOF分解得到的特征向量空间分布则相差较大,对应时间系数的相关性也比较差,因此采用EOF分解方法,分析对应特征向量空间分布相似性及其时间系数变化的一致性,可以对NCEP再分析资料的可信度有一个更加客观的认识。综合上述各季节、各要素多种方法的分析结果,可以发现NCEP再分析风速距平在春、夏、秋季具有一定的可信度,但冬季的可信度较差;表面气温距平则是冬季的可信度最好,夏季的可信度较差。

NCEP/NCAR逐时分析与中国实测地表温度和地面气温对比分析

美国国家环境预报中心(NCEP)和国家大气中心(NCAR)的全球分析资料,不仅应用于气候模拟和预测研究中而且也可作为卫星遥感云检测的初始场资料。通过对2005年NCEP逐6小时全球最终分析资料(FNL)与中国753个台站实测资料的地表温度和地面1.5m高气温进行Cressman插值,从时次变化和空间变化等方面系统地分析和比较了这一年间NCEP分析值与中国区域内观测值之间的差异,得到结果:NCEP分析地表温度较观测值普遍偏低,而地面气温NCEP分析值的空间分布大致表现为在北部地区大于观测值、而南部地区小于观测值;就2005年季节变化而言,NCEP分析值在夏季比冬季符合得好,而在我国东南部比东北、西北符合得好;从时次上看,地温和气温都呈现出随着时次推进(从2时到20时),正值区(NCEP分析值-实测值>0)减弱、负值区(NCEP分析值-实测值<0)加强的趋势;而通过标准化均方根误差的分析,可以知道气温的NCEP分析资料在我国可行性比地温要好。

速度误差对时间偏移和深度偏移的影响分析

地震数值计算表明:地震速度模型出现误差,对时间偏移和深度偏移有不同的影响,且深度偏移结果的误差往往大于时间偏移的误差,影响了深度偏移方法的广泛应用。根本原因在于时间偏移使用的是均方根速度,而深度偏移使用的是层速度,因此在速度模型相同的情况下,层速度的变化远大于均方根速度的变化。地震数值模拟分析同时说明,深度偏移结果的误差还取决于地下介质的结构和岩性。当界面二边速度差异比较大时,速度摄动值δ引起深度偏移结果的误差,远大于界面二边速度平缓变化的情况。深度成像的误差等于速度摄动值δ和界面二边速度对比度vi+1/vi的乘积。

基于小波分析的盲灰度水印算法

针对盲灰度水印算法难以同时满足良好的不可视性和鲁棒性的情况,提出一种新的基于小波分析的盲灰度水印算法.算法利用DWT、DCT的特点及最大均方根值细节子带的较强抗攻击能力,将感知重要的水印信息嵌入到感知重要的宿主图像系数中.实验结果表明,该算法在满足大容量水印信息嵌入的同时,具有较好的不可视性和鲁棒性.

基于响应曲面和层次分析法的转向架优化设计

在多目标优化设计过程中,如何高效地、准确地确定多个参数之间、参数与目标之间函数关系是难点。为了提高优化效率,以一种轨道车辆转向架为研究对象,选定三个参数作为变量。首先在Workbench平台进行有限元分析,通过应用响应曲面法得到转向架的三个变量对于质量、固有频率、最大应变及最大应力的拟合函数,均方根误差检验拟合函数的有效性,层次分析法和Matlab工具箱建立优化数学模型。结果显示优化模型有效,方法优化效果好,该方法对结构的优化设计有重要意义。

基于小波变换和改进的瞬态独立成分分析融合算法的心电信号降噪方法

本文提出一种基于小波变换与独立成分分析融合的信号处理方法,该方法用于抑制多通道同步采集的心电信号包含的噪声。首先利用小波变换对各路同步采集的原始心电信号进行八尺度分解,获得低频逼近信号与高频细节信号,通过设定阈值的方法去除属于低频噪声部分的逼近信号。然后对保留的细节信号进行反变换实现信号重构,再利用包含预同步功能的瞬态独立成分分析改进算法从重构的信号中分离出高频噪声与心电信号独立成分。最后采用信噪比与均方根误差作为信号质量评价指标,将融合算法与单独使用瞬态独立成分分析算法的处理结果进行对比,结果表明融合算法进行降噪处理这一方法具有更高的信噪比和更低的均方根误差,本文提出的融合算法具有良好的心电信号降噪性能。

横向变速介质中叠加速度误差分析

横向变速会使常规叠加速度分析产生误差。本文采用变速介质正演模拟算法，对具有不同类型的横向速度梯度地层的模型，模拟野外多次覆盖观测系统，计算出道集内时距曲线及常规叠加速度值，并与实际介质的均方根速度进行了定量对比分析，揭示了误差产生的原因及其变化规律。研究结果表明，在横向变速介质中，常规叠加速度不仅与共中心点处的速度及旅行时有关，而且还与速度沿横向的二阶导数有关。叠加速度计算误差的符号取决于排列长度内速度横向梯度的变化方向，误差的大小取决于排列长度内速度横向梯度的变化率。所得出的叠加速度误差变化规律有助于人们充分认识常规叠加速度分析的结果，进而可以采用行之有效的算法进行必要的误差校正。

建筑热环境分析干球温度逐时计算方法比较:以上海地区为例

选择上海某台站2012年每日4次定时干球温度,分别采用调和分析和三次样条方法计算其全年逐时温度,比较了2种方法的计算结果与实测值之间的均方根误差与绝对误差,讨论了这2种方法的计算精度与适用性。结果表明:调和分析与三次样条方法均能满足典型气象年生成与室外计算参数统计的要求;三次样条方法的计算精度略高于调和分析。

基于小波阈值的天然气管道阀门内漏信号分析

阀门是天然气管道运输的重要组成部件,阀门内漏给天然气管道运输带来了严重的安全威胁。通过阀门内漏声发射特性实验和声发射信号分析,可以得到声发射信号的幅度、能量和频谱,并进行内漏流量的判定。由于采集的声发射信号含有大量的噪声,因此应对采集的声发射信号采用默认阈值、硬阈值、软阈值、改进的小波阈值等多种阈值进行降噪分析,提高重建信号的信噪比,降低均方根误差值,消除信号噪声,为阀门内漏的检测和定性定量分析提供有效工具。