基于时变Copula函数的多部件系统可靠性评估

针对多部件失效相关的机械系统,提出一种基于时变Copula函数的多部件系统可靠性评估方法。首先,引入非线性Wiener过程刻画性能退化过程,并采用Copula函数刻画多部件失效间的相关性;其次,基于傅里叶级数近似Copula函数的演化方程,并通过蒙特卡洛(MC)模拟验证傅里叶级数对常见时变形式的拟合效果;此外,采用似然比统计量检验时变相关性的存在性,指明时变相关性研究的必要性。算例分析结果表明,与静态相关性模型相比,时变相关性模型对数似然函数值提高4.36%、赤池信息量准则(AIC)减小3.81%,可靠性评估结果更加准确。

具有非线性耦合函数的时变时滞复杂网络的渐近输出同步

利用分散自适应输出反馈控制的方法,研究了一类具有不同维数节点、非线性内耦合函数和时变时滞的复杂动态网络的渐近输出同步控制问题.针对网络模型的外部耦合矩阵是时变、非零行和、非对称的情况,设计了有效的分散自适应输出反馈控制器.利用Lyapunov稳定性理论和Barbalat’s引理,证明了网络渐近输出同步的分散输出反馈控制方案的正确性.最后,利用数值仿真实例验证了所提结果的有效性和可行性.

基于高斯函数的中国区域时变性水汽垂直剖面模型

中国地区气候变化复杂,水汽情况多变,现有的PWV垂直改正模型主要使用简单的经验改正模型或区域模型,未能考虑水汽的精细时变特性。对此,利用2016~2018年ERA5再分析资料,使用高斯函数构建中国区域顾及年周期、半年周期、日周期和半日周期的时变性PWV垂直剖面模型(C-GPWV模型),使用2019年ERA5PWV剖面与2019年探空站地表PWV对模型进行精度验证,并与GPT3模型进行精度对比。实验结果表明,顾及水汽精细时变特性的C-GPWV模型在ERA5PWV剖面与探空站PWV的精度均高于GPT3模型。

用新激活函数加快新ZNN模型求解时变矩阵Moore-Penrose逆

基于梯度的神经网络(GNN)和张神经网络(ZNN)是两种可用于求解时变矩阵Moore-Penrose逆问题的递归神经网络。与GNN相比,ZNN的计算精度更高。此外,本文提出了一种新的ZNN模型。因此,本文主要利用带有新优化激活函数的ZNN模型来求解时变行满秩(或列满秩)矩阵Moore-Penrose逆问题。这种带有新优化激活函数的ZNN模型可以在有限时间内加速求解时变矩阵的Moore-Penrose逆。通过Lyapunov理论分析,得到了收敛时间的上限。仿真结果进一步证实了理论分析,并证明了采用新优化的激活函数的ZNN模型在求解时变矩阵Moore-Penrose逆时的有效性。

基于时变Copula函数的风电出力相关性分析

相邻风电场风电出力存在较强的相关性,但一段时间内其相关强度并非一成不变,所选取时间窗口不同,可能会得到不同的相关性结论。针对这一问题,基于Copula相关性分析理论,提出了采用时变Copula函数来分析风电出力时变相关性。并研究了3种时变Copula函数的特性,给出了时变相关系数的时变方程,再采用IFM法和AIC法进行Copula函数参数估计和拟合优度检验。通过实例分析,对比了静态Copula函数和时变Copula函数拟合优度,证明了时变Copula函数在风电场风电出力相关性分析中的可行性和优越性,为风电场风电出力相关性分析提供了更有效的新方法。

基于分段间隙函数的螺旋锥齿轮时变啮合参数分析

刚度和阻尼等啮合参数是螺旋锥齿轮非线性振动的主要影响因素。考虑啮合刚度和啮合阻尼的时变性,采用二次谐波形式展开,建立了螺旋锥齿轮副振动平衡方程。基于不同啮合状态下间隙函数的变化,研究了啮合刚度及啮合阻尼在三种啮合状态下对螺旋锥齿轮副啮合特性的影响规律。采用Matlab进行分析,给出了平均啮合阻尼、谐波啮合阻尼、主谐波啮合刚度和次谐波啮合刚度对啮合点振动位移的影响曲线。结果表明增大平均啮合阻尼和降低主谐波啮合刚度会降低振动位移峰值,提高齿轮传动平稳性。

广义时变ARMA模型参数函数的确定方法

提出一种确定广义时变ARMA模型参数函数的方法。该方法首先求得时间序列的均值函数和方差函数 ,并将广义时变ARMA模型转化为时变ARMA模型 ,然后通过样本周期图和多点平均方法得到时变参数的函数形式 ,再分别采用最小二乘法和极大似然法确定其中的待定参数。从而将一个复杂的时变问题转变为相对简单的时不变问题进行处理。

利用径向基函数RBF解算GRACE全球时变重力场

本文利用GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)level 1b数据和径向基函数RBF(radial basis function)方法解算了全球时变地球重力场.RBF基函数相比传统球谐(spherical harmonic)基函数,其高度的空域局部特性使得正则化过程易于添加先验协方差信息,从而可能揭示更加准确的重力场信号.本文研究表明,RBF基函数算法在精化现有的GRACE全球时变重力场模型,如提升部分区域信号幅度等方面具有一定优势.本文通过将RBF的尺度因子作为待解参数,基于GRACE卫星的Level 1b数据和变分方程法,成功获取了2009-2010年90阶无约束全球时变重力场RBF模型Hust-IGG03,以及正则化全球时变重力场RBF模型Hust-IGG04.通过与GRACE官方数据处理中心GFZ发布的最新90阶球谐基时变模型RL05a进行对比,结果表明:(1)无约束RBF模型Hust-IGG03和GFZ RL05a在空域和频域表现基本一致;(2)正则化RBF模型Hust-IGG04无需进行后处理滤波已经显示较高信噪比,噪音水平接近于球谐基模型GFZ RL05a经400 km高斯滤波后的效果;(3)HustIGG04相比400 km高斯滤波GFZ RL05a在周年振幅图和趋势图上显示出更多的细节信息,并且呈现出更强的信号幅度,如在格陵兰冰川融化趋势估计上Hust-IGG04比GFZ RL05a提高了24.2%.以上结果均显示RBF方法有助于进一步挖掘GRACE观测值所包含的时变重力场信息.

中国棉花生产要素投入贡献率测算与分析——基于时变弹性生产函数法

基于产出弹性时变的特性,放宽传统生产函数假设,将棉花种植面积、单位面积物质资本投入以及单位面积劳动力投入的产出弹性看作可变参数,利用我国11个产棉省份1998—2015年棉花投入产出省际面板数据,建立时变弹性生产函数模型,用于计算各要素产出弹性,并进一步测定要素贡献率。结果表明,在中国棉花生产要素投入产出方程中确实存在时变参数,并且要素投入处于规模报酬递增状态。各要素产出贡献率呈变动趋势,其中:棉花种植面积贡献率先增后减,单位面积物质资本投入贡献率逐渐降低,单位面积劳动力投入贡献率逐渐升高,技术进步贡献率先减后增。根据各类要素贡献率变动趋势,结合中国棉花生产面临的外部环境,提出相应政策建议。

输入输出均为时变函数的过程神经网络及应用

为了解决实际系统中输入、输出经常是时变连续函数的问题,提出了一类基于基函数展开的过程神经元网络模型.该模型利用过程神经元网络所具有的对时间变量的非线性映射能力,实现系统的输入、输出之间的连续映射关系.另外,还给出了一种学习算法.为了简化计算,选择正交函数作为基函数,并以油藏开发仿真为例,验证了模型和算法的有效性.

基于S函数的时变系统仿真

为了对复杂的控制系统进行优化控制,就要对系统特性有比较清楚的了解,对系统进行仿真是常用的一种方法。Mat lab软件是系统仿真的优秀工具,其Simulink能仿真大多数的系统,只是有些模型Simulink并没有直接给出,例如时变系统,而S函数是扩展Simulink功能的有力工具。该文对基于S函数的时变系统仿真进行了研究,并与等效变换法进行了比较,结果证明S函数是解决时变系统仿真的有力工具。

存货影响销售率且理论需求为线性时变函数时的EOQ模型

本文建立了理论需求率为线性时变递增函数且无短缺量拖后和短缺量完全拖后时的EOQ模型 ,并对无短缺量拖后时模型最优解的存在及唯一性进行了讨论 ,为库存系统的管理决策提供了理论依据。

时变时滞耦合复杂网络的函数投影同步

为了探索时变时滞耦合复杂网络的函数投影同步及参数辨识问题,构造时变时滞耦合的节点参数未知和拓扑结构未知的2类复杂网络.利用牵制控制方法,分别设计这2类网络各自的自适应控制器,使得2类网络和其孤立节点实现函数投影同步.分别利用网络节点未知参数的辨识法则和网络未知拓扑结构的辨识法则,对网络的节点参数和拓扑结构进行辨识.最后给出数值仿真例子验证自适应控制器和辨识法则的有效性.

基于时变Copula函数的石油与黄金相关性研究

基于石油和黄金对社会发展的重要性,本文选择上海期货交易所的燃油期货和黄金期货为研究对象来对国内的石油和黄金的关系进行研究。本文选用时变Copula函数对相关性进行检验,得到了显著的燃油期货和黄金期货的动态相依关系,最后对相关实证结果进行了总结分析。

时变弹性生产函数模型统计学与经济学检验

本文给出时变弹性生产函数的半参数变系数Profile估计方法,提出利用统计学和经济学原理检验时变弹性生产函数显著性和准确性的新思路。实证研究发现,广义似然比统计检验无法拒绝Cobb-Douglas生产函数,但是经济学检验拒绝Cobb-Douglas生产函数。时变弹性生产函数保留了Cobb-Douglas生产函数结构形式,具有明确的经济学意义,改进不变产出弹性中性技术进步假设,是更加符合实际的生产函数模型。

分段线性函数应用于线性时变系统的最优控制

本文给出了分段线性函数的一些运算性质,利用这些性质求解线性时变系统基于二次型性能指标的最优反馈控制律,推导出了形式简明的求解算法,该算法较之于方块脉冲函数算法具有更高的计算精度。

基于双曲正切函数的二阶时变参数扩张状态观测器

当传统扩张状态观测器(ESO)的状态初值与系统的状态初值相差较大时,普遍存在微分峰值现象.为了消除这种现象,本文给出了用双曲正切非线性函数构造ESO的一般形式,并且用Lyapunov函数证明了二阶ESO的误差系统为渐近稳定.然后又利用双曲正切函数自身的饱和特性,设计出一种时变ESO,可以实现微分峰值的有效抑制.最后,把这种ESO的仿真结果与经典ESO的仿真结果进行对比,表明这里提出的ESO能够有效抑制微分峰值现象,并可以获得系统状态变量和非线性扰动的精确估计.

基于时变适应度函数的改进粒子群算法及其在移动机器人路径规划中的应用

针对粒子群算法在解空间盲目搜索的缺点,提出一种基于时变适应度函数的改进粒子群路径规划算法。该算法有效地将人类搜索经验与粒子群算法相结合,利用神经网络描述环境约束和距离信息,并构造粒子的适应度函数,从而该算法在迭代过程中可以利用权值的改变合理地调整适应度函数。这样,新算法在寻优过程中能够先确定路径方向,然后逐步提高路径安全性。将该算法应用于机器人路径规划,与标准的粒子群算法相比,数值仿真结果表明,改进算法具有较强的寻优能力和实时性。

应用经验正交函数分析方法研究地球重力场时变特征

利用Grace(Gravity Recovery And Climate Experiment)106个月连续重力异常数据,基于经验正交函数分析方法,分析了重力异常时变特征,得出了地球重力场时变信号主要起源于海水质量的移动,位于南纬40°与北纬40°带之间的结论。

基于时变t-Copula的抵押外汇契约定价研究

借鉴抵押债务契约的定价方法,应用时变t-Copula对抵押外汇契约(CFXO)进行了定价研究。首先,给出了CFXO的理论定价模型;然后,应用时变t-Copula对基于美元、日元、欧元和英镑两两之间汇率的CFXO进行了数值定价计算,其中,t-Copula的相关系数是时变的,可以用来刻画标的汇率之间随时间变化的相关性。CFXO是一款新型外汇衍生产品,可以使投资者获得关于一揽子外汇资产的暴露评级,并同时从相应所选择的部分到期,收益率以及评级中获益。该产品为投资者投资组合的多样化提供了一个十分有效的工具。