基于替代试件模型的振动台迭代控制仿真分析

试件-台面相互作用会显著影响振动台加速度时程复现精度,迭代控制常常成为提高试验数据可靠性的重要手段。然而,砌体、钢筋混凝土等结构易于因开裂而进入非线性力学状态,往往不适合迭代加载。文中开展了基于替代试件模型的振动台迭代控制方法仿真研究,先构建一个与试件动力特性相近的替代试件模型,利用替代试件模型完成振动台迭代加载获得驱动命令后,再开展真实试件的振动台试验。仿真结果表明:基于替代试件模型的振动台迭代控制有效降低了试件-振动台相互作用对系统控制性能的影响,实现了台面加速度时程的高精度复现。

“统筹-决策-迭代”——福州市中心城区老旧工业园区提质升级探索

我国各大城市老旧工业园区转型诉求日益增多。针对复杂的园区企业运营与空间建设现状,本文基于福州市中心城区以金山工业园橘园洲片区为代表的老旧工业园区提质升级实践,提出“统筹-决策-迭代”模型。该模型旨在探索针对老旧工业园区提质升级过程中所面临的扩容空间受限、利益协调难度大、政策资源匹配度差等挑战,通过园城共谋的转型方向引导、精准的升级模式定制、政策匹配与空间方案设计及实时化的园区运营管理,推动老旧工业园区的提质升级与低效工业用地的有效盘活,保障园区健康可持续发展与城市创新产业升级。

基于稀疏迭代协方差估计的缺失数据谱分析及时域重建方法

应用于缺失数据恢复的迭代自适应方法(IAA)被证实可利用20%的有效数据估计信号参数,并能高精度恢复缺失数据,优于经典GAPES方法,但当缺失数据超过80%时其数据恢复性能迅速下降。该文基于稀疏迭代协方差估计提出一种新的缺失数据谱分析方法(M-SPICE)及针对该方法的缺失数据修正时域重建方法。该方法将加权缺失数据协方差拟合代价函数转换为凸优化问题,构造循环最小化器保证缺失数据参数估计的全局收敛特性,通过对缺失数据估计算子的更新实现了时域重建方法的修正,使其在有效数据功率谱欠估计的情况下获得更高的数据重建精度。仿真实验表明无论是数据块缺失还是任意缺失,该方法均能够利用更少的有效数据进行谱分析,并重建大比例缺失数据。

等价条件平差模型的方差-协方差分量最小二乘估计方法

提出等价条件闭合差的方差-协方差分量最小二乘估计方法,简称LSV-ECM法。首先,利用等价条件平差模型建立了基于等价条件闭合差二次型的方差-协方差分量估计方程,由矩阵半拉直算子将其变换为线性Gauss-Markov形式,进而通过最小二乘准则导出了具有模型通用性、形式简洁性且满足无偏性和最优性的方差-协方差分量估计公式。其次,证明了LSV-ECM方法与残差型VCE方法的等价性,并在此基础上通过计算复杂度定量分析了所提方法的计算高效性。最后,通过边角网平差和中国区域GNSS站坐标时序建模及其结果分析,验证了所提新方法的正确性和计算高效性。

基于协方差、正性和l_1范数约束的迭代波达方向估计方法

本文通过将只能用于均匀线阵的ＰＨＤ方法推广到稀疏线阵，同时将正性约束引入ＦＯＣＵＳＳ方法，得到了一种基于协方差、正性和ｌ１范数约束进行协方差重建的迭代波达方向（ＤＯＡ）估计方法。该方法利用了ＭＵＳＩＣ方法忽略的反映阵列几何形状的协方差矩阵结构信息和ＤＯＡ估计的稀疏约束信息，不仅突破了信号源个数小于阵元数的限制，并具有提高ＤＯＡ估计性能的潜力。理论分析和仿真实验结果表明，这种迭代ＤＯＡ估计方法一般经过数次迭代就能获得稳定的高分辨率ＤＯＡ估计。

基于协方差稀疏迭代的柱面共形阵2-D DOA估计

应用协方差稀疏迭代方法实现了短快拍条件下的柱面共形阵的二维波达方向估计。根据柱面共形阵的特点,利用欧拉旋转变换构造阵列流型矩阵;对协方差矩阵进行稀疏求解,把最小化协方差拟合代价函数转化为一个凸性的线性约束最小化问题,并通过循环最小化算法保证其全局收敛性;最后实时更新信源能量谱,谱峰对应的方位角和俯仰角即为所得二维波达方向估计值;仿真实验表明:所提算法只需少量快拍,即可实现高精度2-D DOA估计。

车辆-轨道空间非线性耦合系统交叉迭代算法及应用

基于有限元法建立了车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学模型,提出了将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学的方法。车辆-轨道空间非线性耦合模型包含车辆子系统和轨道子系统,其中车辆子系统为31自由度的整车模型,轨道子系统采用空间梁单元、黏弹性弹簧阻尼元件和三维块体单元模拟,两子系统通过轮轨相互作用实现耦合。轮轨接触几何关系采用“迹线法”与“最小距离法”计算,运用Newmark数值积分交叉求解车辆子系统动力学方程和轨道子系统动力学方程。为验证算法的可行性,进行了算例对比计算。作为应用实例,分析了CRH2高速动车通过CRTSⅡ无砟轨道时引起车辆和轨道结构的动力响应,并选择列车速度和轨道不平顺对车辆-轨道耦合系统动力响应的影响进行了参数分析。计算结果表明,将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力问题的算法具有计算精度高、收敛速度快和程序编制容易的特点。

认知诊断模型中项目参数的方差-协方差矩阵估计方法比较:Bootstrap与解析法

认知诊断模型中,项目参数的方差-协方差矩阵具有很重要的作用。作为一种非参数化的方差-协方差矩阵估计方法,Bootstrap法的一个主要优势在于它不需要解析推导。比较认知诊断模型中基于解析法的经验交叉相乘信息矩阵、观察信息矩阵和三明治协方差矩阵法,与Bootstrap法在估计项目参数标准误时的表现,模拟结果显示,认知诊断模型及Q矩阵正确设定或是模型中错误设定较少时,解析法的表现优于Bootstrap法,只有在样本量N=5000的条件下,Bootstrap法的表现才基本与解析法接近;当模型中错误设定较多时,Bootstrap法也没有表现出明显的稳健性。因此,在认知诊断模型中,推荐使用基于解析法的方差-协方差矩阵估计方法,尤其是三明治协方差矩阵法;当没有现成的基于解析法的方差-协方差矩阵估计方法可用时,Bootstrap法可以作为一种粗略的估计方法使用,尤其是在样本量较小的情况下。

LAMBDA方差协方差矩阵迭代估计方法研究

相位解缠是PSDIn SAR技术的一个关键环节,直接关系到地表形变反演的成败。分析了现有LAMBDA相位解缠算法中,观测值方差协方差矩阵确定方法的缺陷;提出了基于先验假设的方差协方差矩阵估计方法;利用上海地区1992—2002年的23幅ERS1/2 C波段卫星数据进行了相位解缠实验,反演的线性形变速率与实际统计数据仅相差1.271 7 mm/a。这表明提出的算法可靠、精度高。

基于混合效应模型的纵向暴露数据方差-协方差结构的模拟研究

目的探讨基于混合效应模型对短期纵向数据进行模拟,从而获得长期纵向数据这一方法的效果。方法以金属镉的膳食暴露数据作为应用实例来介绍该方法。首先计算某省成人的镉短期暴露量,在此基础上构建三个不同的模型并计算相应参数,包括固定效应参数、随机效应参数和一阶自相关系数。通过Monte Carlo模拟得到不同模拟人数和天数下人群的每日暴露量及其分布。三个标准用于评价模拟数据与原始数据的相似度:总平均值和标准差、方差成分比例和自相关系数。结果固定效应参数:年份、地区及两者的一级交互作用被纳入混合效应模型;随机效应参数:个体间方差σ^(2)_(b)=0.056,个体内方差σ^(2)_(e)=0.717,一阶自相关系数AR(1)ρ=-0.026;模型选择:在同样的模拟人数和天数下,模拟结果显示含有自相关结构的混合效应模型模拟的数据结构与原始数据结构最接近;考虑自相关的混合效应模型的模拟结果:模拟人数固定为1000人,模拟天数从30天递增至360天,随着时间长度逐渐增加,个体内与个体间方差成分比例以及自相关系数都很稳定,且接近原始数据的结果。结论基于混合效应模型的纵向暴露数据模拟方法可获得与原始数据的方差-协方差、自相关结构一致的长期数据。

时频信号的非参数加窗稀疏协方差迭代分析法

针对多分量非平稳时频信号的分析,提出了一种非参数加窗稀疏协方差迭代分析(Sparse Iterative Covariance-based Estimation,SPICE)法。该方法通过引入局部化的窗函数,并在窗内对信号建立非参数化的时频模型,以获取非平稳信号的局部时频特性。分析表明:给出的非参数时频模型,可通过加权最小二乘(Weighted Least Square,WLS)进行求解。当将WLS的加权矩阵的构建问题转换为广义噪声协方差矩阵时,提出的模型也可借助于加窗SPICE方法来进行求解。分析和仿真均表明:与传统方法相比,提出方法具有噪声抑制能力强、能量集中度高和对于载频差异较小信号的分离效果佳等优点。

多种垂向轮轨关系的对比及改进的车-线-桥系统迭代模型的建立

对比分析非线性赫兹接触、线性赫兹接触、刚性接触这3种轮轨接触模型对车-线-桥垂向耦合系统动力分析结果的影响,并建立改进的车-线-桥耦合系统迭代计算模型。车辆模型采用多体系统动力学建立,轨道-桥梁模型采用有限元方法建立,根据不同的轮轨接触模型,建立相应的轮轨力计算公式,并采用分离迭代法计算耦合系统振动响应。在数值算例中,以高速列车通过5跨简支梁桥为计算背景,对不同轮轨接触模型的仿真计算结果进行对比分析。针对传统车-线-桥耦合系统迭代计算模型计算效率低的问题,建立改进的迭代计算模型。研究结果表明:线性赫兹接触模型与非线性赫兹接触模型得到的车体加速度、轮轨力、钢轨和桥梁的位移和加速度均较吻合,但前者的计算效率较低;忽略轮对惯性力的刚性接触模型无法得到准确的钢轨和桥梁加速度;改进模型通过建立包含轮轨接触弹簧的车辆模型来提高车辆子系统的迭代稳定性,其计算效率比传统模型提高近7倍;为保证计算结果的准确性,车-线-桥耦合振动计算中应考虑时间步内的迭代计算。

基于改进迭代模型的车-桥耦合系统竖向随机振动研究

采用改进的车-桥耦合系统迭代计算模型,建立了基于虚拟激励法(PEM)的列车-轨道-桥梁竖向随机振动分析模型.采用虚拟激励法将轨道不平顺精确地转化为一系列竖向简谐不平顺的叠加,并运用分离迭代法求解车-桥耦合系统振动方程.以CRH2高速列车通过5跨简支梁桥为例,对改进的车-桥耦合系统迭代计算模型的计算精度和效率进行了验证.结果表明:在保持与传统模型相同计算精度的前提下,改进模型能使计算效率提高5倍左右.通过对列车-轨道-简支梁桥竖向随机振动响应中确定性激励引起的均值和轨道不平顺引起的均方根进行分析可知:桥梁竖向位移主要受列车自重控制,轨道不平顺引起的桥梁竖向位移影响很小;桥梁和车体竖向加速度受轨道不平顺影响显著,改善线路条件能有效提高列车的乘车舒适性;同时,车速越高,桥梁和车辆随机响应的均方根越大,由轨道不平顺引起的耦合系统振动响应的离散度越大.

基于协方差矩阵优化重构的稳健波束形成算法

针对一般自适应波束形成器在模型失配误差存在时性能下降严重的问题,提出一种基于干扰加噪声协方差矩阵优化重构的稳健波束形成算法。该算法通过稀疏重构的方法剔除样本协方差矩阵中的期望信号分量;利用子空间扩展知识建立导向矢量不确定集约束,优化干扰加噪声协方差矩阵;基于最大化阵列输出功率准则建立导向矢量误差优化模型,通过循环迭代的方法得出最优加权矢量;理论分析及仿真实验结果表明:该算法在目标来波方向误差和阵元位置误差存在时具有稳健性。

基于方差-协方差组合预测的中长期电力负荷预测研究

关于中长期电力负荷预测有多种预测方法,但各方法被许多因素所局限,本文选用线性回归模型、二次多项式模型和灰色预测模型分别对电力负荷进行预测,再综合起来建立方差-协方差组合预测模型。通过比较后得出结论,本方法大大降低了误差,提高了预测精度,可以科学地预测中长期的电力负荷。

基于非迭代海-气通量算法的蒸发波导预测模型研究

蒸发波导易发生在海洋等水体之上.为了深入研究蒸发波导预测模型的诊断预报技术,本研究依据目前最新的非迭代海-气通量算法,建立了非迭代通量算法蒸发波导预测模型-NEW模型,进而对新模型进行了敏感性试验,且用我国近海试验数据进行了检验.最后将NEW模型与目前使用广泛、效果较好的4种蒸发波导模型(即P-J模型、Babin模型、NPS模型和伪折射率模型)进行了对比分析,得到了不同模型蒸发波导高度随气象海洋要素变化的规律,结果表明非迭代通量算法模型与传统模型对不同海洋气象要素的敏感性响应是一致的.不稳定层结条件下NEW模型对蒸发波导的诊断结果接近于Babin模型和NPS模型,而稳定条件下略高于NPS模型.试验表明NEW模型可以有效地诊断预报蒸发波导.本研究系统阐述了非迭代通量算法模型的建立和适用情况,为蒸发波导预测诊断算法的更新和模型发展提出了新的思路.

256层iCT双低剂量扫描联合全模型迭代重建在左心房-肺静脉CTA中的应用

目的:探讨256层iCT双低剂量扫描联合全模型迭代重建(iterative model reconstruction,IMR)在左心房-肺静脉CT血管造影(CT angiography,CTA)检查中应用的可行性。方法:选取2019年1—10月因临床怀疑心脏病变需行左心房-肺静脉CTA检查的50例患者的临床及影像资料。所有患者随机分为观察组与对照组,每组25例。观察组采用256层iCT进行双低剂量扫描(管电压100 kV,对比剂碘海醇剂量0.7 mL/kg),对照组采用256层iCT进行常规剂量扫描(管电压120 kV,对比剂碘海醇剂量1 mL/kg),2组均采用IMR进行图像重建。对比分析2组图像左心房中心位置、肺静脉主干开口处、左心耳腔及胸大肌4个部位的强化CT值、信噪比、对比噪声比,图像质量主观评分以及有效辐射剂量和对比剂碘摄入量。采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。结果:2组图像质量主观评分差异无统计学意义(P>0.05)。观察组CT值均较对照组高,差异有统计学意义(P<0.05);观察组信噪比、对比噪声比均略低于对照组,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组有效剂量及对比剂碘摄入量均显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:256层iCT双低剂量扫描联合IMR可在不降低图像诊断质量的情况下减少患者所受的辐射剂量及对比剂碘摄入量,提高了患者检查的安全性。

均值-方差模型在股市最优投资组合选择中的实证研究

利用马克维茨证券投资组合理论均值-方差模型,在6支股票的日收益率已知的情况下,求出已知期望收益率条件下的最优投资组合,并模拟出该模型的有效前沿。

基于非迭代海-气通量算法蒸发波导预测模型在不同海域的适应性研究

利用非迭代海-气通量算法蒸发波导预测模型(Liu-Li模型)对我国渤海海域试验数据及大西洋海域FNL分析资料进行诊断,分析了模型对不同海域海上气象要素的敏感性,对试验时间内蒸发波导高度进行了预测,并与观测的实际波导高度进行了比较分析。此外,将Liu-Li模型与Babin模型、NPS模型、P-J模型和伪折射率模型的预测诊断效果进行对比。结果表明:Liu-Li模型的计算结果与实际观测波导高度及其他4种模型计算结果的变化趋势基本一致,能较好地反应该时段内海上蒸发波导高度的变化趋势,并对不同层结状态下的气象要素作出敏感性响应。在渤海海域,Liu-Li模型在不稳定海气层结状态下计算得到的波导高度略低于实际观测波导高度,而在稳定海气层结状态下Liu-Li模型计算得到的波导高度结果偏大,特别是海气层结状态越稳定时,Liu-Li模型的计算会出现异常值。在西北大西洋海域,Liu-Li模型对蒸发波导高度的诊断与Babin模型、NPS模型和伪折射率模型相近,但Liu-Li模型计算稳定性更好;同时,大多数时次内Liu-Li模型的计算结果与风速和相对湿度的变化趋势较为接近,在海气条件复杂多变的情况下模型计算的波导高度容易产生变化波动。试验表明Liu-Li模型能在不同海域进行有效的蒸发波导诊断预报。研究初步探讨了Liu-Li模型在不同海域的适应性,为非迭代海-气通量算法蒸发波导预测模型的发展提出了可行性研究。

一般半相依回归系统的协方差改进估计

本文讨论了由两个不等阶的回归方程组成的半相依系统．运用协方差改进法获得了参数的一个迭代估计序列，并证明它在协方差阵己知时，处处收敛到最佳线性无偏估计，同时其协方差阵在矩阵偏序意义下单调下降收敛到最佳线性无偏估计的协方差阵。当协方差阵未知时，证明了两步估计序列具有无偏性和渐进正态性，并且给出了当迭代次数亦趋于无穷时，保证其具有相合性的一个条件。 本文结果拓广和改进了王松桂等的结果，进一步显示了协方差改进法的有效性．