基于滑动最小二乘算法和电池荷电状态的储能系统平滑控制策略

利用电池储能系统平滑间歇式电源的输出功率波动可以提高该类电源输出功率的稳定性。提出一种基于滑动最小二乘算法和电池荷电状态的电池储能系统实时控制策略。通过滑动最小二乘拟合算法确定储能系统的功率输出量,并辅助以荷电状态和最大波动功率限制调节,从而有效降低平滑控制过程中电池的充放电深度。实验结果显示,与传统基于滤波算法的控制策略相比,在获得相同平滑效果的情况下,新的控制策略具有更小的荷电状态波动量,可以较大程度降低所需电池容量,并延长电池的寿命。

滑动最小二乘法求解地震波波动方程

本文首次将固体力学领域中的滑动最小二乘拟合法用于求解地震波波动方程.与有限差分法相比,该方法所采用的拟合思想使得解在全空间域更加连续,同时仍然保持高精度的特性;与有限元法相比,该方法绕过变分原理,经过算法的有限差分化之后,其所需的计算量及数据存储量均可大大降低.薄膜震动的数值算例表明了该方法的上述特点.最后,通过对几个模型的合成地震模拟试验,进一步证明了滑动最小二乘法用于波动方程数值模拟的可行性.

滑动最小二乘法深部地层应力场模拟计算中的应用研究

介绍了滑动最小二乘法对地应力场的模拟分析与现场应用。在对滑动最小二乘法的计算原理进行理论分析、建立计算模型的同时,用实测的孔隙压力场数据进行拟合,拟合的效果与模型中所选的已知数据组数、计算模型中的 2 个校正系数等因素有关。对拟合计算中有关因素的影响大小进行了分析,其主要影响因素为已知数据组数,其次是 2 个可调节的修正系数,然后是数据的大小。此外还讨论了滑动最小二乘法中边界拟合效果的问题以及这种方法的稳定性,滑动最小二乘法对边界有较好的模拟效果,稳定性也很好。给出了有关基函数和权函数的选取建议,以便提高拟合精度。最后为了将所提出的计算模型更有效地用于实际的工程,对于其具体使用提出了一些建议。

改进的滑动最小二乘法求解部件特性的应用

滑动最小二乘法(MLS)由于其精度和在前后处理方面的优势被广泛应用于曲线、曲面的拟合。但其计算精度受影响半径的影响很大。对此提出了改进,设计了一种新的权函数形式。对改进的算法进行实例验证,计算结果表明:改进的MLS受影响半径的影响更小,精度更高。将改进的MLS应用于航空发动机的性能计算过程,提出利用该算法求解压气机部件特性的新方法。计算得到的压气机特性具有精度高、易于计算机性能仿真等优点,所提出的新方法具有良好的工程推广价值。

滑动最小二乘插值函数加权残值法在Winkler地基上梁和板分析中的应用

利用滑动最小二乘法构造加权残值法中的试函数 ,采用配点法求出试函数中的系数 ,进而可得到定解问题的解 ;对Winkler地基上的梁和板进行了数值计算 ,并与理论结果进行对比 ,结果表明 ,该试函数适用于多种边值问题 ,且精度高。

滑动最小二乘插值函数配点法

给出了利用滑动最小二乘法构造加权残值法中试函数的方法,对试函数中的基函数以及权函数的选取提出了建议;该试函数适用于任何定解问题,采用配点法求出试函数中的系数,进而可得到定解问题的近似解;利用该试函数对简支板的挠曲、悬臂梁的弯曲、以及中心具有小圆孔的大板的均匀拉伸等三个例子进行了数值计算,并与理论结果进行对比;同时还检验了该法的精度对结点数、配点数、以及结点影响半径的依赖情况,结果表明,该试函数适用于多种边值问题,且精度高。该法简化了选择试函数的过程,尤其适用于工程中的各种数值计算。

滑动最小二乘法在加权残值法中的应用

利用滑动最小二乘法构造试函数 ,加权残值方法求出试函数中的系数 ,进而得到定解问题的数值解。该法简化了选择试函数的过程 ,尤其适用于岩土工程中的各种数值计算。

滑动最小二乘插值函数在板弯曲问题上的应用

利用滑动最小二乘插值函数作为加权残值法的试函数,分析了该试函数的拟合特性,对试函数中的基函数以及权函数的选取提出了建议;采用最小二乘配点法求出试函数中的系数,进而可得到定解问题的近似解;利用该试函数对薄板的挠曲、中厚板的弯曲两个例子进行了数值计算,并与理论结果或其它数值结果进行对比,结果表明,该试函数适用于多种边值问题,且精度高.该法简化了选择试函数的过程,尤其适用于工程中的各种数值计算.

一种应用滑动最小二乘求取压气机特性的方法

发动机性能仿真需要对压气机等部件特性进行离散和插值计算,通常低转速范围的特性还需要外推.对此提出改进,用三维曲面代替转速线表达压气机特性.从某小流量发动机起动加速试验数据中提取压气机低转速特性数据.以这些数据和已知特性数据为依据,利用滑动最小二乘法拟合计算获得压气机特性曲面.该方法能够获得全部转速范围内的压气机特性,精度高,且不需插值计算,非常适用于发动机起动加速过程的仿真计算.

一种基于滑动最小二乘法的精确同步方法

最小二乘拟合鉴相曲线的方法可以实现精确同步,但其只能工作在很小的误差范围内,适用范围窄。提出一种基于正斜率和误差平方和最小准则的滑动最小二乘精确同步方法,该方法在粗同步前后各一个码片范围内进行滑动搜索选出最优测量结果。分析和仿真结果表明,该方法具有很强的抗噪声能力,并且在粗同步误差较大时依然具有很高的测量精度。

滑动加权最小二乘法识别污水流量变化模式

为了获得污水管网非恒定流模拟所需的节点流量变化模式曲线,根据非平稳时序分析方法识别原始流量序列的主值分量和周期分量,二者之和即为节点流量变化模式.其中,主值分量分别应用滑动加权最小二乘法和参数模型法进行识别;周期分量采用累积周期图法识别.最后,以识别结果序列和原始序列的相关系数以及残差均方差作为评价标准,对北京某污水厂一组日流量变化序列和时流量变化序列的识别结果进行了比较.比较结果表明:①滑动加权最小二乘法对主值分量的识别结果优于参数模型法;②滑动加权最小二乘法联合累积周期图法对节点流量变化模式的识别结果优于参数模型法联合累积周期图法.

二维电场的无单元数值解法

无单元法的突出特点是可以求解复杂边界条件的边值问题，它可以根据场分布的特性布置随机节点，只需节点信息，无需单元信息，解决了有限元方法中前处理困难的问题，它的理论基础是滑动最小二乘法．其基本思想是将计算场域离散成若干个点，由滑动最小二乘法来拟令场函数，从而摆脱了单元的限制．同时，它保留了有限元的一些特点，克服了有限元的某些不足，具有精度高、计算速度快的特点．

无单元法在二维土体固结中的应用

基于滑动最小二乘近似的无单元法摆脱了有限元法节点和单元之间彼此联系的约束,具有只需节点信息而不需单元信息的特点,故信息简单,可以求解复杂边界条件的边值问题,也很适用于岩土工程数值分析.文章对影响无单元法求解精度的关键因素——节点的分布进行了讨论,提出了规则节点与随机节点相结合的节点分布方法;其次,将无单元法与微分方程等价性相结合,导出了用无单元法表示的土体固结方程;最后,利用所提出的节点分布方法对一个一维函数进行了模拟,紧接着又对一受均布局部荷载作用的平面应变二维土体进行了算例分析,验证了该方法的有效性与合理性,同时也说明了无单元法在处理土体固结方面的可行性.

无单元法在二维电磁场数值计算中的初步研究

无单元法作为一种计算电磁场问题的新方法,它的主要特点是可以根据场函数的特性布置随机节点,只需节点信息,无需单元信息,它能很好地解决有限元方法无法有效解决的问题,如微小气隙问题、薄板问题等等.

基于滑动L_(2)优化准则的GPS坐标时间序列重构

GPS坐标时间序列中不仅包含白噪声,还包含闪烁噪声、随机漫步噪声等有色噪声,这些噪声将影响GPS应用的可靠性,甚至可能对一些地球物理现象做出错误的解释,因此降低GPS坐标时间序列中有色噪声的影响、提高GPS精度是一个重要和基本的问题。提出了一种滑动L_(2)优化估计方法(ML_(2)),通过选取合适的窗口建立L_(2)优化模型,再利用交替迭代乘子法求解每段时间序列的优化问题,并逐年滑动得到整段GPS坐标时间序列的估计。实验结果表明,ML_(2)方法与奇异谱分析、小波分解、滑动普通最小二乘法相比具有更好的重构效果。

复杂边坡三维地质可视化和数值模型构建

复杂边坡三维地质可视化和数值模型的构建是岩土工程和水利水电工程中常常遇到的关键问题。三维地质可视化可以展示边坡结构面的空间组合,揭示边坡的宏观破坏模式;可视化模型与数值模型的结合和转换可以反映地质信息的仿真性和动态可修改性。基于AutoCAD平台,借助AutoLisp语言,采用滑动最小二乘法插值拟合,构建三维可视化模型,同时讨论可视化模型与数值模型的转入。优点在于结合了AutoCAD优越的图形编辑功能和ITASCA公司数值软件(FLAC3D和3DEC)的计算功能,并可根据地质信息的变化更新可视化模型和数值模型。该技术与三维可变形离散元法相结合,在白鹤滩水电站进水口高边坡三维可视化和应力变形分析中进行了应用。同时针对3DEC软件前后处理的不足,结合3DEC内嵌的FISH语言和AutoCAD的AutoLISP语言进行编程,探讨3DEC加锚方法、三维合位移等值线云图和塑性区可视化实现。

基于无单元Galerkin法探地雷达正演模拟

无单元Galerkin法采用滑动最小二乘法拟合场函数,只需节点无需单元,具有前处理简单、精度高、解高次连续等优点,被用于求解探地雷达(GPR)正问题.本文从Maxwell方程出发,推导了GPR正演需满足的波动方程;详细介绍了滑动最小二乘法形函数的构造方法.针对EFGM不满足插值条件导致强加边界条件的处理变复杂的特性,采用罚因子法对强加边界条件进行了处理;同时为了消除EFGM进行GPR正演模拟时来自截断边界处的超强反射,采用透射边界条件把GPR波在截断边界处的反射波透射出去,进而压制了来自截断边界处的反射波.然后,编制了EFGM的GPR正演模拟Matlab程序,应用该程序对典型GPR地电模型进行了正演模拟,并把该正演剖面图与基于线性插值FEM正演剖面图进行了对比,结果表明了EFGM用于GPR正演计算的正确性及有效性,并且在相同节点数条件下,EFGM比矩形剖分的FEM的精度要高,更有利于指导雷达剖面的数据解译.

无单元法在电磁场数值计算中的应用研究

无单元法的突出特点是可以求解复杂边界条件的边值问题 ,它可以根据场函数的特性布置随机节点 ,只需节点信息 ,无需单元信息 ,解决了有限元方法中前处理困难的问题 ,它的理论基础是滑动最小二乘法。其基本思想是将计算场域离散成若干节点 ,由滑动最小二乘法来拟合场函数 ,从而摆脱了单元的限制 ,具有精度高、计算速度快的特点 。

采用无单元法计算含边沿裂纹功能梯度材料板的应力强度因子

本文采用无单元法分析了功能梯度材料的断裂力学问题。无单元法采用基于滑动最小二乘近似的位移插值形式，节点布置变得非常自由。这种插值形式不仅很好地反映了材料变形，而且使得无单元法在分析功能梯度材料时可以方便地采用各个积分点处的材料特性。数值计算结果表明无单元法在分析功能梯度材料力学行为方面具有较高的效率和精度。

无单元法及其工程应用

无单元法可以求解复杂边界条件的边值问题，它只需结点信息而不需单元信息，故信息简单，特别适用于岩土工程数值分析．它的理论基础是滑动最小二乘法．本文对无单元法的基本理论作了研究，并用算例说明了研究成果．