基于网络权重参数敏感度分析的终身视觉回环检测方法

在基于视觉的同时定位和地图构建系统中通过回环检测判别机器人是否到达过先前的位置,可有效消除位姿估计造成的累积误差。随着数据量的增大,现有方法会导致网络模型泛化性能降低。为实现可持续回环检测,提出一种网络权重参数敏感度分析视觉回环检测方法,将残差神经网络与广义均值池化相结合来构建轻量化特征提取网络;设计了可变相似感知区域,将可变滑动窗口和相似度矩阵相结合来提取三重样本;提出的网络权重参数敏感度分析方法降低了网络模型的灾难性遗忘。与典型方法MAC相比,所提方法在Nordland等数据集的召回率提高了42%左右。

废弃矿井水源热泵抽灌井布置及参数敏感度的研究

废弃矿井中储存着丰富的地热资源。文章以采空区矿井水为研究对象,为保证采暖季抽水温度的稳定,对废弃矿井水源热泵抽灌井布置及参数敏感度进行了研究。首先,基于达西定律及多孔介质传热理论,建立了废弃矿井水源热泵抽灌井的多物理场耦合的二维数值计算模型;其次,基于理论模型进行计算分析,模拟了14种不同抽灌井布置形式下的抽水温度变化,并根据“热贯通”发生程度,选取最为合理的抽灌井布置方案;最后,根据选取的抽灌井布置方案,研究了不同回灌温度、抽灌流量、井间距、水力坡度、含水层厚度、孔隙率等因素对抽水温度的影响。分析结果表明:三角4的布井方式在系统运行末期抽水温度仅下降了0.148 K,“热贯通”发生程度最小,布井方式最合理;含水层“热贯通”的现象对抽灌流量、井间距、水力坡度、含水层厚度等参数变化较为敏感,而对回灌温度及孔隙率的敏感度较小。

构造煤的常规三轴试验仿真参数敏感度分析研究

目前,煤与瓦斯突出、冒顶等动力事故不间断发生,严重威胁煤矿安全生产,揭示动力灾害背后煤岩体力学损伤演化机制至关重要。利用离散元软件PFC^(3D),构建了以构造煤体为原型的颗粒流模型,通过改变模型的接触模量、刚度比、黏结强度比、内摩擦角、摩擦因数参数,对模型进行了常规三轴试验仿真参数敏感度分析。结果表明,接触模量对构造煤模型力学性能的影响主要体现在模型变形性能;刚度比对构造煤模型的强度和变形特性存在影响;黏结强度比对构造煤模型的最大抗压强度与峰值应变均有影响;内摩擦角对模型的损伤破坏形式存在影响;摩擦因数对构造煤模型影响体现在模型的强度与峰值应变。而后指导了参数标定过程,得出模拟结果与实验结果具有较好的一致性。研究结果为后续煤岩动力灾害机理的研究奠定了基础。

列车相对制动安全间隔模型的参数敏感度分析

基于相对制动安全间隔模型的虚拟编组列车间安全间隔的量值大小对轨道线路的通行能力规划、基础设施建设以及车的设计等产生巨大的影响。为充分发挥虚拟联挂列车运行高效性并确保其行车安全,文章对影响安全间隔大小的关键参数进行敏感度分析,采用安全时距模型定性分析和模型加算法联合仿真定量分析的方法,得出相对制动安全间隔模型中的关键参数变化对停站时间差的影响程度。用单因素轮换法获得对应参数局部敏感度排序,由大到小分别为制动率、响应延迟时间、“制动建立”阶段时间和目标停站间距,从而指出关键参数选取的范围和原则以及安全间隔设计的优化方向。为使停站时间差可控且达到小于4 s的目标,进站过程采用3阶段紧急制动模型,并推荐了适宜的典型组合指标,即在后车制动率大于1.0 m/s^(2)、响应延迟时间小于1 s、最小安全间距2 m的基础上目标停站间距大于4 m,为现阶段列车虚拟联挂技术的工程化实施提供依据。

基于敏感度分层优化的Halbach永磁电机电磁振动分析

为解决内置式永磁同步电机径向电磁力引起的电磁振动问题,提出一种分段永磁体采用Halbach充磁方式同时转子开设辅助槽的电机拓扑结构。首先,对电机气隙磁密、径向电磁力、电磁振动原理进行推导与分析,并建立有限元模型。其次,提出基于电磁场和机械场耦合的电磁振动分析方案,对电机径向电磁力进行时间空间阶次傅里叶分解,在机械场中,分析电机定子在不同频率下的振动加速度幅值大小,并计算出定子各阶模态。在此基础上,基于响应面法和多目标遗传算法构建电机参数敏感度分层优化方案,并求得样本点帕累托前沿从而确定电机最优参数,将优化后的电机与普通V型内置式电机进行比较。最后,在机械场中仿真得到转子所受等效应力和总变形,验证得所提电机结构符合机械设计要求。分析结果表明:所提出结构电机在不损失电磁转矩的基础上,径向电磁力幅值大幅度降低,抑制了齿槽转矩,改善了气隙磁密和反电势的正弦度,在提高电机电磁性能的同时抑制了电磁振动的发生。

事故再现典型碰撞模型的参数敏感度分析

用于交通事故再现的碰撞模型大多采用动量定理 ,引进碰撞中心等参数。本文对典型的碰撞模型中的碰撞前速度方向参数和碰撞中心位置参数进行敏感度分析 ,给出其数学表达式和适用范围。对常用典型碰撞模型的具体应用具有重要参考价值。

全垫升气垫船耐波性参数敏感度分析

考虑气垫压力、升沉、纵摇和横摇运动相互耦合作用,将气垫船耐波性分析理论从二维拓展为三维,采用通用平台Matlab实现计算流程.在此分析模型中,对气垫船载重、不同配载形式和前后气垫分割围裙位置进行计算,分析耐波性响应计算结果,得到气垫船重心位置、初始纵横倾角和前后气垫分割围裙位置等4个参数为气垫船耐波性响应敏感参数.计算结果显示,由于风扇压力和流量非线性响应,气垫船载重变化和不同初始装载状态的变化导致气垫船耐波性响应突变,可能引发事故,建议对不同典型工况在设计中加以校核,在营运中严格按设计标准执行.

时变补给条件下潜水运动模型的参数敏感度分析

参数敏感度分析是地下水数值模拟过程中的一个重要步骤。以河间地块潜水含水层为例,基于MODFLOW程序建立了正弦形式补给条件下的二维模型,根据局部敏感度分析方法设计了2组数值试验,对渗透系数和给水度进行了敏感度分析。研究表明,渗透系数和给水度与观测孔水位振幅分别呈对数反比和线性反比关系;地下水位对补给的响应存在明显的滞后,渗透系数与滞后时间呈对数反比关系,而给水度与滞后时间则呈线性正比关系。研究结果可为类似水文地质条件的地下水模型校正、参数敏感度分析和不确定性分析提供理论依据。

SWAT模型在黄土丘陵区参数敏感度分析及率正研究

SWAT模型是基于水文过程的、具有很强物理机制的流域分布式水文模型。应用SWAT模型,结合1986—2000年罗玉沟流域实测水文资料对径流进行模拟,并进行了模型参数敏感度分析和率正。通过敏感度分析,辨析出影响该流域产流模拟结果精度的主要参数因子,如径流曲线数CN2等。依据上述结论调整参数值,对模型进行了率正和验证,得出率正期的相对误差为14.0%,R2为96.1%,Nash—Suttcliffe系数为0.89;验证期的相对误差为8.8%,R2为91.5%,Nash—Suttcliffe系数为0.82。结果表明实测流量和模拟流量的线性回归系数和模型的效率系数满足模型模拟的要求,SWAT模型适用于该研究区域。

内置式Halbach永磁同步电机的参数敏感度分层优化设计

针对内置式永磁同步电机齿槽转矩和转矩脉动大引起的振动噪声问题,提出一种转子开辅助槽的内置式Halbach永磁同步电机结构。首先,计算电机电磁转矩、气隙磁密、齿槽转矩的解析函数,并建立电机仿真模型。其次,利用参数敏感度和中心复合设计响应面相结合的分析方法对电机结构参数进行分层优化,两层分别采用最大最小蚁群算法和参数扫描法寻优。最后,将优化后的结构与相同永磁体体积的普通V型、倒三角型和倒三角开槽型3种电机的电磁性能进行对比。结果表明:所提出的内置式Halbach开槽型永磁同步电机在不损失电磁转矩的基础上,大幅度降低了齿槽转矩,抑制了转矩脉动,改善了气隙磁密和反电势波形的正弦度,有效提升了电机的电磁性能。

城镇居民非参数消费敏感度模型及应用——基于局部线性工具变量估计方法

建立了城镇居民非参数消费敏感度模型,该模型不需做任何形式假设,避免了线性及非线性模型的误设.采用局部线性工具变量方法对其进行估计,结果表明城镇居民消费敏感度是时变的,和居民收入变动保持同步,支持流动性约束假说.另外高通货膨胀时的负实际利率变动比低利率、温和通胀时造成的负实际利率变动对消费支出的冲击要大得多.因此在增加城镇居民收入,突破流动性约束瓶颈的同时,高度关注通货膨胀,使得其消费水平得到真实提高.

可靠性预计模型的参数敏感度分析

利用蒙特卡罗仿真 ,对可靠性预计模型中的主要参数例如温度、电应力、元器件构成比例、环境系数、质量系数等等 ,对设备可靠性预计值的影响程度进行了分析 ;比较了不同手册的参数预计参数敏感度 ;对可靠性设计中应注意的问题提出了建议。

索驱轮系传动误差建模及其参数敏感度研究

索驱轮系运动同步性是涉及两航天器交会对接的一项关键技术,其保证的难易程度可用参数敏感度来反映。为获得索驱轮系传动误差对参数的敏感度,先基于索驱轮系驱动过程钢索产生的形变建立了其传动误差模型,确定了传动误差影响因素。然后针对传动误差与参数间存在的复杂非线性关系,采用指数曲线拟合法,将该模型简化成传动误差与单因素关系,建立了参数敏感度方程,分析了参数敏感度对索驱轮系传动误差的影响,为实现航天器对接同步性有效控制,提高其装配效率提供一定参考。

基于水文地质参数敏感度分析的水库渗漏量不确定性评价

岩溶地区地表水库与地下水有较为密切的水力联系,合理预测岩溶水库渗漏程度对工程设计与施工具有重要指导意义。以云南省某水库为例,在分析库区岩溶水文地质条件的基础上,利用USGS开发的Model Muse对水库扩建后受影响区域进行地下水数值模拟,并结合UCODE对渗透系数及入渗强度等参数进行敏感度分析。得出栖霞茅口组灰岩(P1q+m)的渗透系数等四个敏感度较高的参数。这些参数在合理取值范围内存在多个值会对预测水库渗漏量及渗漏等级产生较强影响。因此,在利用数值法预测水库的渗漏等级时,首先应对研究区做全面细致勘察,提升参数的准确性与可靠性。

SWAT模型参数敏感度分析及率正研究

摘要：本文应用SWAT模型，结合1986—2000年罗玉沟流域实测水文资料对径流进行模拟，并进行了模型参数敏感度分析及参数的率正与验证，得出率正期的相对误差为14．O％，相关系数为96．1％，Nash—Suttcffe系数为0．89；验证期的相对误差为8．8％，相关系数为91．5％，Nash—Suaclffe系数为0．82。结果表明实测流量和模拟流量的线性回归系数和模型的效率系数满足模型模拟的要求，SWAT模型适用于该研究流域。

基于参数敏感度的双转子轮毂电动机优化设计与特性分析

为了克服现有2种类型轮毂电动机在电动汽车实际应用中存在的缺点,提出了一种基于双转子电动机的电动轮集成结构,可实现内外电动机单独驱动、共同驱动、再生制动和复合制动等多种工作模式,从而满足电动汽车多工况运行需求.针对双转子轮毂电动机的复杂结构,建立了其参数化模型,以电动机平均输出转矩和转矩脉动为优化目标,采用参数敏感度分析和响应面法相结合,筛选出了对电动机优化目标影响最大的关键结构尺寸参数,并确定其最优值;通过有限元分析对电动机的空载磁力线分布、反电动势、输出转矩等性能进行了验证.结果表明:参数优化后,这些性能均得到了明显改善;采用分段斜极对双转子轮毂电动机的转子结构进行改进,有效降低了电动机的齿槽转矩,进一步改善了电动机的运行可靠性.

基于敏感度分析的汽轮机及调节系统参数辨识

为了解决传统汽轮机及调节系统参数辨识方法周期长、适应性差等问题,基于系统参数对输出响应的影响程度(参数轨迹敏感度),采用粒子群算法,提出了一种"粗细结合"的参数辨识策略。该辨识策略根据模型中待辨识参数对评价指标参数的敏感度大小,提出参数"粗调节"和"细调节"区域,有效定位各参数的变化范围,以提高辨识算法的寻优效率。分别以理论参数下的响应数据和某300MW机组实测数据进行参数辨识,相较传统多参数辨识方法的结果表明,提出的"粗细结合"参数辨识策略在寻优速度和辨识精度上均具有明显的优势,既保证了整体模型的精确性,又确保了中间环节参数的合理性。该辨识策略为汽轮机及调节系统的参数辨识提供了一种新的高效辨识手段。

渤、黄海生态环境模拟的参数敏感度空间差异分析

随着海洋生态系统模型的发展,生态变量增多,众多生物过程参数量值的确定成为制约生态环境模拟的瓶颈问题,生态系统结构区域性要求模型中的生态参数具有区域差异。为探究不同海区的关键参数及参数敏感度的空间差异,本研究在渤、黄海建立了ROMS-CoSiNE物理–生物耦合的高分辨率生态系统模型,并对13种生态参数的敏感度空间分布进行分析。结果表明:南黄海中部与渤海及近岸海域的敏感度差异较大。渤海敏感度最大的参数为决定光合速率的浮游植物P-I曲线初始斜率,其次为浮游动物捕食半饱和常数和浮游动物最大捕食率。而南黄海中部敏感度最大的参数为浮游动物最大捕食率,其次为浮游植物死亡率和浮游植物P-I曲线初始斜率。结合敏感度分布及浮游植物生物量收支得出,渤海水体透明度较南黄海偏低、浮游植物生长光限制较强,是引起浮游植物P-I曲线初始斜率敏感度在渤海高于黄海的主要原因。浮游动物最大捕食率及浮游植物死亡率的敏感度空间差异,受渤、黄海浮游植物生物量差异的影响,与生态系统中的高度非线性特征有关。

多参数敏感度方法在分布式水文模型的应用

分布式水文模型作为新一代洪水预报技术的新手段,已逐渐应用在洪水预报业务工作中。受流域面积及网格单元划分精度影响,该模型在实际应用中面临严峻挑战,特别是在参数优选过程。因此需要开展参数敏感性评估研究,确定较为重要的参数,减少参数优选计算量,减少模型不确定性,提高工作效率。该文引入多参数敏感分析方法,开展流溪河模型参数敏感性分析研究,探讨模型参数敏感性,以期提高分布式模型在实际业务应用中的工作效率。

深水大跨度刚构连续梁桥稳定性参数敏感度研究

高墩大跨度刚构连续梁桥是现代深水大跨桥梁工程中的常用桥型。为探讨这类桥梁的深水稳定性,以实际工程为背景,采用流固耦合数值仿真方法,计算最不利T构在不同流速、水深、承台相对标高等条件下的稳定指标;分析结构相对稳定指数与流速、水深及承台相对标高的关系。结果表明:结构相对稳定指数与流速呈指数关系,与流域深度呈4次函数关系,与承台相对标高呈Gauss曲线关系;当水深小于临界深度时,增加水深有利于结构稳定,当水深超出临界深度后则相反;当承台相对标高低于临界标高时,增加承台相对标高有利于结构稳定,当承台相对标高高于临界标高后则相反;深水大跨刚构连续梁桥的稳定性对流速和承台相对标高敏感,对流域水深不敏感。