基于BRICH聚类和Copula-Monte Carlo模拟的光伏发电功率概率预测

光伏发电功率受气象的混沌特性影响,其随机性、波动性、间歇性对电力系统的运行影响较严重。针对原始光伏发电数据维度大及发电功率易受天气状况影响的问题,提出了基于主成分分析和BRICH聚类的数据处理方法,从而降低模型输入变量维度,易于统计建模;其次,搭建了基于Copula-Monte Carlo的光伏发电功率概率预测模型,计算光伏出力在给定未来点预测值的情况下实际出力的概率区间预测,并基于区间覆盖率、预测区间平均宽度对模型进行评价。最后,以实际光伏电站夏季数据为例进行验证分析。结果表明,Copula-Monte Carlo方法可直观展示光伏发电功率的波动区间和期望值,且优于其他功率预测模型。

基于隆起变形分析的基坑坑底抗隆起稳定可靠度分析

采用土体硬化(Hardening Soil)模型,在PLAXIS 2D中建立基坑开挖数值模型,在获取坑底特征点隆起变形数据的基础上构建坑底隆起变形超限失效模式对应的极限状态函数,为提高计算效率,应用响应面法代替有限元计算快速获取坑底特征点隆起变形值,结合蒙特卡罗模拟方法进行坑底抗隆起稳定性可靠度分析,分析结果表明:第三层土的卸载再加载模量E_(3)^(ur)以及有效内摩擦角φ’_(3)的变异性对坑底抗隆起稳定性影响显著;第一层土的有效黏聚力c’_(1)、有效内摩擦角φ’_(1)、割线模量E_(1)^(50)、切线模量E_(1)^(oed)以及第二层土的有效黏聚力c’_(2)的变异性对坑底抗隆起稳定性影响较小,但相对而言,第二层土的有效黏聚力c’_(2)对坑底抗隆起稳定性的影响较大;对于坑底土体为粉砂的深基坑来说,对坑内土体进行加固可以有效约束坑底隆起变形。

蒙特卡洛法在减速箱公差分析中的应用

【目的】减速箱零件的公差直接影响着齿轮箱的质量、性能及生产成本,选择适宜的方法进行尺寸链分析与计算有助于提高零配件装配精度。【方法】以蜗轮轴向密封精度要求为例,遵循尺寸链计算规范,推导了极值法、概率法、蒙特卡洛法在尺寸链公差分析中的计算公式,并进行了实例分析,对比了极值法、概率法和蒙特卡洛法三种方法求解封闭环尺寸公差的优劣。【结果】使用蒙特卡洛法的公差结果与概率法结果接近,分别为0.174 2 mm、0.289 6 mm,使用极值法求解得到的结果值最大,为0.515 mm,证明了使用蒙特卡洛法计算得到的公差带范围更加合理、精度更高。【结论】使用蒙特卡洛法进行尺寸链计算,可以放大组成环公差,适当降低零部件的加工精度,一定程度上可以减少加工成本,本研究可为同类线性尺寸链计算提供参考。

公差仿真分析在谷物收获机械车门系统中的应用

随着公差仿真分析在农业机械行业的广泛发展,公差仿真分析在谷物收获机械中得到越来越多的应用。采用极限法、概率法(一维公差仿真分析法)和蒙特卡洛法(三维公差仿真分析法)3种公差仿真分析法分别对车门系统中尺寸技术规范(dimensional technical specification,DTS)要求进行了分析计算,并通过对实物样车的尺寸测量,验证了各公差分析方法的有效性及合理性。结果表明,蒙特卡洛法与实物样车装配效果基本一致;提供了一种更为合理的公差仿真分析方法和解决方案,并以此指导谷物收获机械车身系统零部件的公差设计。

蒙特卡洛仿真法在尺寸及公差设计中的应用

通过对机械工程设计中所采用的几种尺寸及公差设计方法的对比分析,提出了应用蒙特卡洛仿真法进行尺寸及公差设计的新方法。探讨了采用该方法进行计算机模拟,解决三维尺寸及公差设计问题的实现方法。在尺寸及公差设计中,该方法简单、易行,而且可以获得高的计算精度。以机械零部件为例,详细说明了应用该方法进行三维尺寸及公差分析的过程,从而证明了该方法的有效性和实用性。

姿态扰动情况下的目标动态RCS分布特性

运动目标姿态扰动是静动态雷达散射截面(radar cross section,RCS)差异的主要来源。造成姿态扰动的因素复杂且不可预估,增加了动态RCS分布特性研究的难度。将图形电磁计算与蒙特卡罗仿真结合,构建以均匀随机分布为扰动模型的动态RCS仿真分析平台。根据静动态RCS差异的统计分布特性,提出置信区间以及数学期望值的计算方法。选择两种运动模式下的飞机目标进行验证,将所得结果与实际扰动模型的动态RCS进行了比对。结论表明该方法具备较强可操作性和工程应用价值,提高了计算机动态RCS仿真能力,为目标静动态电磁散射特性一致性评估以及特征库构建提供了有价值的参考信息和分析方法。

用SAS迭代及蒙特卡罗模拟优化美罗培南的使用

目的:筛选出针对临床上不同MIC值细菌时美罗培南的最优的药物剂量和点滴方式,同时比较传统、延长及优化两步点滴法的药效学。方法:首先用SAS迭代的方法筛选出在不同的MIC值时美罗培南两步点滴法时最优的药物剂量和点滴方式,然后使用蒙特卡罗模拟计算传统、延长及优化两步点滴法时的%T>MIC的值和达标概率。结果:在SAS迭代时,MIC为1、2、4μg/mL及CL和Vd取均数时,分别按500mg,0.25h/100mg+2.75h/400 mg;500mg,0.25h/250mg+2.75h/250mg和1000mg;0.25h/400mg+2.75h/600mg的优化两步点滴法的模型最优。在不同的MIC时,蒙特卡罗模拟均显示出在延长点滴和优化两步点滴法比传统点滴法有更高的%T>MIC和达标概率,优化两步点滴法比延长点滴法的达峰时间更短。结论:SAS迭代可以用来筛选出最优的药物剂量和点滴方式,同时蒙特卡罗模拟可以用来比较不同点滴方式的药效学。结果显示优化两步点滴法是更好的治疗临床严重感染的方法。

多公差耦合装配结合面误差建模与公差优化设计

以装配结合平面为研究对象,分析多种公差耦合情况下零件间装配结合面误差建模和公差优化设计问题。采用小位移旋量(Small displacement torsor,SDT)描述公差,针对不同类型公差建立零件平面误差模型,通过蒙特卡洛模拟法获得装配平面误差变动分量的实际变动区间带宽,通过响应面法建立误差变动分量实际变动区间带宽与公差间的显式函数关系;建立包含零件加工误差与装配过程误差的装配结合面综合误差模型。将该方法扩展应用于复杂装配体的装配误差建模中,实现了在设计阶段对装配精度的预测。以加工成本为目标,装配精度可靠度为约束,进行零件公差的优化设计。以一典型产品精度设计为例,验证了用该方法预测装配精度和优化零件公差设计的可行性与实用性。

基于EDA技术的电路容差分析方法研究

论述了容差分析技术的基本原理 ,提出了以EDA(ElectronicDesignAutomation ,电子设计自动化 )软件PSpice为基础进行电路容差分析设计的技术方案 ,详细阐述了蒙特卡罗分析、最坏情况分析的方法 ,研究了电路参数偏差、温度效应和退化效应等 3个方面的容差分析 ,并以实例分析证明了该方案的可行性 .

WAMS故障对电力系统可靠性的影响分析

为评价二次测量系统故障对一次系统造成的影响,本文在定义"能量-信息"系统场景集基础上,将WAMS故障考虑在系统故障中,从故障结果与操作盲区对WAMS故障时的电力系统故障进行了非正常运行状态可观性分析,并结合系统失供电率指标EDNS,构建了一、二次复合系统的综合可靠性评估模型。基于蒙特卡洛仿真计算结果发现:WAMS故障对电力系统的影响十分明显,且不容忽视,通过PMU的冗余配置可以改进WAMS可靠程度,对提升电力系统整体可靠性有着显著意义。

航空发动机涡轮叶尖间隙损失的统计设计

应用数值计算方法对发动机涡轮叶尖间隙引起的涡轮效率损失进行了分析,结合计算机辅助公差设计,提出了基于涡轮叶尖间隙损失的间隙尺寸和公差优化设计方法。以制造成本和涡轮效率损失最小为优化目标函数,采用Monte Carlo随机模拟法和基因遗传算法,分析计算了涡轮间隙尺寸公差和装配组成环的尺寸公差分配。

消除激光水下目标探测中后向散射的方法研究

为了消除激光水下目标探测中后向散射包络，压缩接收信号的动态范围，对后向散射的特性进了分析和模拟，证明了光电倍增管增益控制方法自适应实现的必要性，并就其物理实现作了探讨。

卫星寿命指标分配方法研究

针对卫星寿命要求如何分解的问题,提出了一种卫星寿命指标分配的方法,在确定卫星耗损寿命要求的基础上,通过开展寿命建模,开发了一种基于蒙特卡罗仿真迭代的寿命指标分配算法,实现了卫星寿命指标的量化分解。该方法可在当前卫星寿命设计工作中推广应用。最后,文章对卫星长寿命设计工作提出了相关建议。

光电子能量角度分布和空间电荷效应对变像管条纹相机的影响

基于飞秒条纹相机系统和飞秒电子衍射系统设计需求,通过蒙特卡罗方法模拟研究了在阴栅加速区光电子能量、角度分布和空间电荷效应对光电子时间弥散和能量弥散的影响。确定了紫外和软X射线波段入射光电阴极时,光电子六种初始能量分布的时间弥散精确值。分析了光电子发射电流密度、加速电场和时间弥散的关系。发现了电子脉冲在加速区轴向速度的线性啁啾、能量弥散变化和在自由区不相同。

蒙特卡罗与响应面法相结合的圆柱度公差模型求解

针对现有公差建模及模型求解方法实用性不强的问题,提出了基于小位移旋量理论的圆柱度公差建模方法,以及一种蒙特卡罗模拟与响应面方法相结合的圆柱度公差模型求解方法。首先,依据小位移旋量理论对公差进行数学表示,结合公差的数学定义建立圆柱面尺寸公差与圆柱度公差综合作用的公差变动不等式及约束关系,采用蒙特卡罗方法分别对不同的旋量参数变动顺序进行仿真试验,获得公差变动要素的实际变动区间;然后,采用响应面方法,以圆柱度公差及试验获得的公差变动要素实际变动区间带宽值为样本,建立两者之间的响应面模型,并通过复相关系数法验证响应面模型的精度;最后,通过对典型工程实例的分析,验证了该方法具有较高的建模精度,可提高机床精度设计方法的实用性,降低机床的生产成本。

基于低偏差序列样本的装配公差分析方法

传统Monte Carlo分析方法在进行公差数值分析及装配成功率估算时需要大量的统计样本支撑,无法适应高精度复杂产品研制过程中公差设计多组成环、高置信度、高精度、多迭代、短周期等要求。针对该问题,引入低偏差序列代替Monte Carlo方法中的伪随机数序列,并将其融入公差数值分析模型和装配成功率估算模型中,进而构建了基于低偏差序列样本的公差数值分析方法与装配成功率估算方法。在理论分析的基础上,通过对某型飞机典型组件的实例分析,验证了该方法的有效性。

公差分析中的统计公差方法综述

公差分析是公差设计中的重要问题,公差分析方法分为极值法和统计公差方法两类,其中大多数方法是以概率统计原理为基础的统计公差方法。本文介绍了常用的公差分析方法,包括极值法、方和根法、修正的方和根法、蒙特卡洛模拟法、田口试验法和卷积方法等,并对这些方法进行了比较,阐述了统计公差方法的适用性。

基于混合蒙特卡洛算法的容差分配研究

针对航空制造业中,当容差分配问题中含有装配成功率等随机约束时,常用的数值算法往往难以处理。为提高产品制造精度,提出了混合蒙特卡洛(Hybrid Monte Carlo,HMC)算法,即把动态蒙特卡洛(Dynamic Monte Carlo,DMC)算法和静态蒙特卡罗(SMC)算法结合起来,将DMC用于容差分配的优化仿真运算,把SMC用来处理装配成功率约束。通过仿真验证了该方案的可行性,混合蒙特卡洛法既合理地处理了随机约束,证明装配准确度计算和容差分配的一致性。结果说明求解这类问题是最佳算法。

考虑异面交会因素的调炮精度数据处理方法

针对用双经纬仪检测调炮精度时2台经纬仪视轴可能是异面交会的问题,提出了一种新的数据处理方法。通过2台经纬仪观测目标点的方位角、俯仰角和基线长度,解算出2台经纬仪视轴的异面直线方程;在公垂线上估计目标点的位置;用目标估计点的坐标解算出身管指向角。估计目标点位置时,综合考虑了经纬仪测角精度和经纬仪到目标点距离的影响。采用蒙特卡洛方法模拟结果表明:与传统方法相比,新方法的身管指向精度至少提高了3%,特别是在经纬仪测角精度相同时,身管指向精度在高低方向甚至能提高23%以上;与公垂线中点法相比,即便是经纬仪测角精度相同,新方法的身管指向精度在方位和高低方向上分别提高了0.3%和2.9%以上。模拟结果验证了该数据处理方法的可行性和有效性。

可展桁架天线形面精度理论分析

针对可展桁架天线杆件多和转动铰多的特点,研究杆件加工公差和转动铰间隙对天线反射面精度和重复展开精度的影响。根据杆件加工公差和转动铰间隙发生的随机性,建立相应的随机数据模型和Monte-Carlo随机有限元模型,计算杆件加工公差和转动铰间隙所引起的天线反射面精度误差。研究表明,间隙所引起的反射面精度误差远大于杆件公差所引起的误差,并且天线重复展开精度差值不宜忽视。