参数不确定性

摘要： 为探究河南省人类活动净磷输入状况,基于河南省18个省辖市(县辖市)行政单元统计数据,利用人类活动净磷输入量(NAPI)模型,核算河南省1990、1995、2000、2005、2010、2015和2019年人类活动净磷输入量.结果表明:在时间尺度上,1990~2015年河南省NAPI整体呈升高趋势,2015~2019年略有下降,但一直高于全国平均水平,其年均增长率为2.86%;在空间尺度上,东部高于西部,并呈放射状向北、西、南逐渐减少,影响河南省NAPI的地市主要是周口市、许昌市、商丘市、濮阳市和漯河市,占河南省NAPI的47.05%;从NAPI结构上看,化肥施用量是河南省NAPI主要贡献因子,年均贡献率在85.78%,与NAPI呈高度相关性(R;>0.8),次要贡献因子为食品/饲料,其年均贡献率在10.63%,非食品磷的年均贡献率是2.56%;NAPI估算模型中各组分受参数影响最大的是食品/饲料组分,其受参数影响的变化范围为-23.48%~66.81%,其次是化肥组分,其受参数影响的变化范围为-1.76%~3.52%;在NAPI模型中占比越高的组分其参数敏感性越强,P;组分中所含参数的敏感性指数均高于P;和P;.

摘要： 在地震工程中,结构设计参数的不确定性会使结构的抗震性能具有一定的离散性.以钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架柱构件为研究对象,采用ABAQUS和OpenSees软件建立数值分析模型,并用实验结果验证了模型的准确性.在此基础上,进一步考虑材料性能、构件几何尺寸参数随机性的影响,得到了RC框架柱的随机受力性能的概率统计特征.结果表明:RC框架柱构件最大剪力可以用正态分布描述,而位移可以采用对数正态分布描述,但有一定的误差.

摘要： 在水源热泵系统模拟中存在大量不容忽视的不确定性,按照来源可分为模型不确定性和参数不确定性。量化分析了模型不确定性及参数不确定性对地表水源热泵系统性能的影响。选取并验证了13个热泵机组经验模型,考虑的不确定性参数包括负荷侧不确定性参数和系统侧不确定性参数,探讨的影响结果有系统能耗、节能性及经济性,并采用全局敏感性分析方法分析了各不确定性影响因素对系统性能的影响程度。结果显示:多源不确定性对水源热泵系统性能评估影响显著,系统全年累计能耗在264~1107 t之间波动,相比传统空调系统的节能率为-78.5%~32.0%;系统运行20年后的投资净现值为-416万~663万元,节能率和投资净现值为负值的概率分别为23%和8%;对不确定性量化结果影响最为显著的因素为室外气象参数、机组COP、热泵机组模型、人员及新风。

摘要： 水文模型是对自然界复杂水文现象与过程的一种综合近似描述,在水旱灾害防治、水资源管理与开发利用等方面应用广泛。本文分析了大尺度水文模型应用的难点,总结了参数不确定性研究的主要进展,介绍了参数不确定性分析框架“敏感性分析—参数优化—参数区域化”(SOR)的基本概念、重要性与应用情况。论文基于已有认识,建议在水文建模优化过程中引入更全面的参数不确定性分析SOR框架,并加强新一代分布式水文模型与更加成熟的水文气象数据观测系统的开发,以减少来自模型结构与模型驱动数据的不确定性,提高全球变化背景下大尺度水文模型水循环过程模拟和预测的准确性。

摘要： 在实际工程应用中,参数不确定性是一种非常常见的外部扰动,会对受控系统的动态性能产生消极的影响,而电液伺服系统作为一类常规的机电系统,其控制问题的研究也必然伴随着参数不确定性的问题。首先,介绍了终端滑模观测器来估计电液伺服系统的参数不确定性,相较于其他观测器,其能够实现对系统参数不确定性的快速估计;然后,基于终端滑模观测器,构造了反步控制器,进而实现了对电液伺服系统的跟踪控制;最后,在实验平台上进行了验证,结果显示,终端滑模观测器相较于其他观测器能够更快地对电液伺服系统的参数不确定性进行准确估计,进而提高系统的受控性能。

摘要： 鉴于四旋翼强非线性耦合、易受扰动等特点,采用牛顿-欧拉法建立了风扰下的四旋翼非线性数学模型。针对风扰下四旋翼模型中存在的风扰、非线性耦合以及参数不确定性的问题,姿态角采用线性自抗扰控制,并证明其稳定性;在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型并验证。仿真结果表明:所设计的线性自抗扰姿态控制器在外界风扰和参数不确定性下具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。

摘要： 铁路信号安全计算机是高安全完整性苛求系统,对其硬件进行SIL验证是SIL认证工作的重点。传统硬件SIL验证过程中常假设各参数取固定值,忽略了参数的不确定性影响。提出一种考虑不确定性的铁路信号安全计算机硬件SIL验证方法,首先采用蒙特卡洛法(MCA)对参数概率分布已知类型的不确定性进行分析;然后采用模糊理论(FT)对参数概率分布未知类型的不确定性进行分析,并从可能性、必然性和可信性测度及符合性概率角度对结果所能声明的最大SIL进行判定。1oo2结构的实例仿真结果显示:基于FT计算结果的支集(5.01×10^(-10),5.57×10^(-7))包含基于MCA得出的极限区间(1.42×10^(-9),4.46×10^(-7)),即前者得出的结果更为保守;从可信性测度和符合性概率角度来看,两种方法所能声明的最高安全完整性等级均为SIL2。

摘要： 基于线性矩阵不等式技巧,考虑参数不确定广义系统的预见控制问题,采用差分算子和离散提升技术,推导出包含未来目标值信号的扩大误差系统,将原系统的预见跟踪控制问题转化为扩大误差系统的稳定性问题。考虑输出反馈时,改造输出方程、充分利用可预见的信号的信息,给出闭环系统渐近稳定的充分条件。通过求解线性矩阵不等式,可确定预见控制器增益矩阵。通过数值仿真表明了所设计控制器的有效性。

摘要： 针对空中作战行动过程(COA)设计问题,根据动态影响网(DINs)理论和改进快速非支配排序遗传(NSGA-II)算法,提出一种基于DINs和区间多目标优化的空中作战过程优选方法.首先,分析空中作战过程基本概念,分别进行静态和动态建模,并对参数不确定性进行分析.然后,基于改进Kendall协和系数检验法确定一致性检验后的关键参数,设计DINs概率传播算法.随后,分析期望效果实现概率与各关键参数的相关关系,在分析行动过程优选效果评价指标基础上,采用改进NSGA-II算法对模型进行求解.最后,通过多组仿真案例,验证了模型的合理性,以及算法的有效性和优越性.

摘要： 主要研究永磁同步电机运行系统的分岔及混沌特性,将其数学模型进行无量纲化,得到简化后的混沌模型.经研究发现,系统在特定情况下存在着不稳定的分岔行为,确定外部输入,随着分岔参数的改变,系统平衡点的数目会发生变化.当分岔参数达到静态分岔点时,平衡点由一个变成两个;当分岔参数达到临界分岔点时,系统会产生连续的Hopf分岔现象,连续的Hopf分岔使得系统进入混沌状态.基于永磁同步电机参数不确定性,根据自适应控制理论,构建了一种自适应混沌控制器对参数不确定的永磁同步电机运行系统进行混沌控制.通过仿真验证该系统在加入控制器后会迅速到达稳定状态.

摘要： 借助于雅可比矩阵关于变化参数的一阶偏导数和LFT技术实现了PSS系统的参数不确定性建模,从而把时滞和运行条件等不同类型的不确定性统一在μ框架下,提出了同时受通信时滞和实参数不确定性影响的PSS系统的M-△模型.并且利用μ的上界和扫频法,分析了运行条件的不确定性对包含均匀通信时滞的PSS系统稳定性的影响.

摘要： 借助于雅可比矩阵关于变化参数的一阶偏导数和LFT技术实现了PSS系统的参数不确定性建模,从而把时滞和运行条件等不同类型的不确定性统一在μ框架下,提出了同时受通信时滞和实参数不确定性影响的PSS系统的M-Δ模型.并且利用μ的上界和扫频法,分析了运行条件的不确定性对包含均匀通信时滞的PSS系统稳定性的影响.

摘要： 本文提出了基于实测位移响应为基础结构损伤识别的统计方法,损伤识别经常被研究的问题有系统参数的不确定性,例如有限元模型的结构参数不确定性、结构外激励不确定性以及受干扰结构观测响应的不确定性等.本文着重研究考虑结构参数不确定下的损伤识别.并假定该不确定性服从均值为零的高斯分布.基于统计矩灵敏度的方法,不断修加入不确定性的结构参数.并通过定义的PDE(The probability of damage existence)确定结构各离散单元的损伤存在概率.并与传统损伤识别概率法PD对比.以平稳白噪声作用下的十层剪切框架系统为算例,采用上述方法对其进行损伤识别,能够快速有效地检测出局部损伤,并具有精度高、抗噪声能力强等特点.

摘要： 针对智能汽车的路径跟踪问题,基于车辆动力学模型的路径跟踪方法相比于其它方法具有明显优势,但车辆动力学模型本身的不确定性,对智能汽车的路径跟踪控制提出了新的挑战.针对这个问题,本文建立了汽车动力学模型和车辆-路径联合模型,并对模型的动力学参数和物理参数的不确定性进行了描述,实现对多因素模型不确定性的考量.在此基础上,为保证系统在多因素不确定性下对外部扰动的抑制能力,基于线性矩阵不等式理论,构造了H∞鲁棒控制器,搭建了仿真模型,验证了方法的有效性.仿真结果表明,所提出的控制算法在各种参数明显偏离其名义值时仍然可以保证良好的跟踪控制性能,对系统的鲁棒性有显著的提升.

摘要： 针对涵道风扇无人机建模过程中的不确定性所导致的姿态控制效果不理想的问题,论文设计了一种自适应PID控制器,通过模型参考自适应控制方法中的MIT自适应律对传统PID控制器中的三个增益进行自适应调整,抑制参数变化对系统性能的影响.通过将MIT自适应律引入到PID参数设计的过程中,论文分别设计了涵道风扇无人机三轴姿态的控制器.仿真结果表明,自适应PID控制器能较好地消除参数不确定性对系统控制效果的影响,即使模型参数存在较大的偏差,自适应控制器仍然能够保证系统的姿态输出与期望输出非常接近,有效提高了系统的鲁棒性.

摘要： 针对高超声速飞行器存在的参数摄动及环境变化导致系统不确定性的特点,利用基于指数趋近律的方法设计了滑模控制器.通过对飞行器数学模型的反馈线性化处理,解除了多变量之间的耦合关系;在此基础上,对高超声速飞行器的标称模型及具有最大参数不确定性的模型均进行了滑模变结构控制律的设计,并利用李雅普诺夫函数证明了该种控制方法的稳定性.仿真在高超声速飞行器巡航条件下进行,仿真试验结果表明该种控制方法不仅能够满足飞行速度和高度跟踪性能的要求,同时对于不确定参数的摄动具有鲁棒性.

摘要： 本文在研究舵面颤振边界分布规律和进行不确定性定量分析的过程中，针对舵面颤振系统中存在的不确定性问题，考虑参数的随机分布，利用蒙特卡罗模拟和非浸入式随机多项式两种方法进行概率颤振分析，以对结构稳定性和颤振风险进行评估。文中选取一个存在非线性因素的典型三维舵面作为研究对象，考虑舵机弯曲刚度和扭转刚度两个不确定性变量均满足高斯分布，基于MCS和NIPC两种方法开展不确定性定量分析工作。MCS方法选取大量的样本进行颤振计算，而随机多项式方法利用配点法建立代理模型，以此获得大量的颤振信息，进而得到舵面系统发生颤振的危险速度区域及给定速度下系统发生颤振的概率，并对两种方法的置信水平、计算精度和计算效率进行了比较分析。

摘要： 在实际结构动力系统中,固有频率作为结构动力特征参数,是系统设计、结构分析和稳定性、敏感度分析中一个关键参数,而考虑系统不确定性时其具有随机性特征.为此,针对随机系统固有频率,在系统质量、刚度均服从Gauss分布条件下,利用Fourier-Hermite多项式展开,以及通过广义模型降维、多重Gauss-Hermite数值积分的方法确定展开系数,以获得其显式正交多项式函数形式,并通过嵌入局部Monte Carlo模拟分析系统固有频率统计特征.数值仿真结果表明:与Monte Carlo模拟结果相比,提出的方法能够获得较一致的统计分析结果,将其应用于具有参数不确定的动力系统中,能够实现其固有频率的统计特征.

摘要： 在实际结构动力系统中,固有频率作为结构动力特征参数,是系统设计、结构分析和稳定性、敏感度分析中一个关键参数,而考虑系统不确定性时其具有随机性特征.为此,针对随机系统固有频率,在系统质量、刚度均服从Gauss分布条件下,利用Fourier-Hermite多项式展开,以及通过广义模型降维、多重Gauss-Hermite数值积分的方法确定展开系数,以获得其显式正交多项式函数形式,并通过嵌入局部Monte Carlo模拟分析系统固有频率统计特征.数值仿真结果表明:与Monte Carlo模拟结果相比,提出的方法能够获得较一致的统计分析结果,将其应用于具有参数不确定的动力系统中,能够实现其固有频率的统计特征.

摘要： 在实际结构动力系统中,固有频率作为结构动力特征参数,是系统设计、结构分析和稳定性、敏感度分析中一个关键参数,而考虑系统不确定性时其具有随机性特征.为此,针对随机系统固有频率,在系统质量、刚度均服从Gauss分布条件下,利用Fourier-Hermite多项式展开,以及通过广义模型降维、多重Gauss-Hermite数值积分的方法确定展开系数,以获得其显式正交多项式函数形式,并通过嵌入局部Monte Carlo模拟分析系统固有频率统计特征.数值仿真结果表明:与Monte Carlo模拟结果相比,提出的方法能够获得较一致的统计分析结果,将其应用于具有参数不确定的动力系统中,能够实现其固有频率的统计特征.

摘要： 本发明实施例提供了一种不确定性检测模型的训练、不确定性的检测方法及装置，该方法包括：获取车辆在行驶时，对处于运动状态的障碍物采集的多帧感知数据，针对每帧感知数据检测障碍物的多个属性，根据多个属性计算检测障碍物时存在的不确定性，作为真实值，加载不确定性检测模型，以单个属性形成的时间序列作为样本、真实值作为标签，训练不确定性检测模型，本实施例综合多个属性可计算精确的不确定性的真实值，提供了训练的标签，实现了自监督训练不确定性检测模型的模式，使得加载不确定性检测模型的车辆可以在自动驾驶的过程中准确地计算检测障碍物单个属性时存在的不确定性，为自动驾驶的决策提供新的信息，提高自动驾驶的安全性。

摘要： 本发明提供一种选择性地消除非确定性有限自动机的不确定性的方法，包括以下步骤：(a)将非确定性有限自动机内的状态中的、所算出的从特定状态移动而到达的概率为最高的状态决定为最大概率状态；(b)判断在所述非确定性有限自动机内第1迁移集合和第2迁移集合间是否存在至少一个共同迁移，所述第1迁移集合由使所述最大概率状态移动到状态i的迁移组成，所述第2迁移集合由使所述最大概率状态移动到状态j的迁移组成；(c)若判断为所述第1迁移集合和所述第2迁移集合间存在至少一个所述共同迁移，则从所述第1迁移集合及所述第2迁移集合中分别排除所述共同迁移，并生成状态k，所述状态k是通过仅由所述至少一个共同迁移组成的共同迁移集合而从所述最大概率状态移动后到达的状态，且所述状态k被新追加到所述非确定性有限自动机内。

摘要： 本发明实施例提供了一种不确定性检测模型的训练、不确定性的检测方法及装置，该方法包括：获取车辆在行驶时，对处于运动状态的障碍物采集的多帧感知数据，针对每帧感知数据检测障碍物的多个属性，根据多个属性计算检测障碍物时存在的不确定性，作为真实值，加载不确定性检测模型，以单个属性形成的时间序列作为样本、真实值作为标签，训练不确定性检测模型，本实施例综合多个属性可计算精确的不确定性的真实值，提供了训练的标签，实现了自监督训练不确定性检测模型的模式，使得加载不确定性检测模型的车辆可以在自动驾驶的过程中准确地计算检测障碍物单个属性时存在的不确定性，为自动驾驶的决策提供新的信息，提高自动驾驶的安全性。

摘要： 本发明实施例公开了一种推土机用离合器接合过程的不确定性参数的确定方法。该方法包括构建参数化动力矩模型，构建接合摩擦扭矩模型、构建参数化外载荷模型、确定耗能参数以及转动惯量；根据参数化动力矩模型、接合摩擦扭矩模型、参数化外载荷模型、耗能参数以及转动惯量，获得推土机用离合器接合动力传递模型的表达函数；根据表达函数和离合器角速度波动的预设范围确定推土机用离合器接合过程中不确定性参数及不确定性参数对应的参数范围。本发明可以避免推土机用离合器接合过程中存在片面性，提高离合器接合的抗干扰性和稳定性。

摘要： 一种基于不确定性优化的固体运载器总体参数确定方法及系统，构建固体运载器系统模型，包括优化变量和系统参数；根据固体运载器系统模型，建立确定性优化模型；建立固体运载器系统模型中优化变量和系统参数的偏差模型；根据固体运载器系统模型、确定性优化模型和偏差模型，建立不确定性优化模型；对确定性优化模型进行求解，得到求解结果；将求解结果作为不确定性优化模型的初值，对不确定性优化模型进行求解，得到固体运载器总体参数。在总体参数设计时考虑研制过程中存在的不确定性因素的影响，提高设计方案的稳健性和可靠性，使总体方案更具竞争性。

摘要： 一种确定性分级降雨预报不确定性的评估方法，属于降雨预报产品评估技术领域。该评估方法首先，确定降雨预报分级标准和用于计算熵值的分箱标准；其次，根据降雨预报分级标准和用于计算熵值的分箱标准，对预报值和观测值进行分级和分箱；再次，根据分级和分箱结果，计算归一化列联表；最后，根据归一化列联表和提出的指标计算公式，即可得到指标评估结果。本发明提出的确定性分级降雨预报不确定性的评估方法基于互信息理论，分别构建了评估降雨预报综合不确定性指标与每个降雨预报等级不确定性指标；该评估方法具有对极值偏差不敏感的优点；通过该两项指标建立两种不确定性之间的联系，因此本发明的两种不确定性评估结果具有一致性的优点。

摘要： 提供了一种在计算机上实现的、用于确定空间相关储层数据的性质分布的软数据去偏不确定性的系统及方法。该方法包括把位于网格上的多个空间位置的软数据和位于沿着与该网格相交的钻井路径的多个位置的硬数据输入到计算机中。硬数据的每个位置与一种或多种类型的软数据值配置在一起。该方法还包括利用计算机计算硬数据的变差函数并且利用该变差函数和与每个硬数据位置配置在一起的软数据值创建独立硬数据的子集；利用计算机对多个独立硬数据子集中的每一个应用自举过程，以便从多个独立硬数据子集中的每一个获得多个自举数据集；利用二叉决策树和配置在一起的软数据为所获得的多个自举数据集中的每一个计算软数据去偏直方图；及特征化软数据去偏直方图的不确定性。

摘要： 本发明提供一种选择性地消除非确定性有限自动机的不确定性的方法，包括以下步骤：(a)将非确定性有限自动机内的状态中的、所算出的从特定状态移动而到达的概率为最高的状态决定为最大概率状态；(b)判断在所述非确定性有限自动机内第1迁移集合和第2迁移集合间是否存在至少一个共同迁移，所述第1迁移集合由使所述最大概率状态移动到状态i的迁移组成，所述第2迁移集合由使所述最大概率状态移动到状态j的迁移组成；(c)若判断为所述第1迁移集合和所述第2迁移集合间存在至少一个所述共同迁移，则从所述第1迁移集合及所述第2迁移集合中分别排除所述共同迁移，并生成状态k，所述状态k是通过仅由所述至少一个共同迁移组成的共同迁移集合而从所述最大概率状态移动后到达的状态，且所述状态k被新追加到所述非确定性有限自动机内。

摘要： 本发明公开一种联合考虑输入参数不确定性和代理模型不确定性的灵敏度分析方法。本发明的分析方法采用试验设计的方法生成定义域内的初始采样点；通过计算机构建模型并仿真得到初始采样点对应的响应值；由初始采样点和对应的响应值构建Kriging代理模型；Kriging代理模型预测能得到预测点的均值与方差，此时它们可以视为随机场，采用K‑L展开(Karhunen–Loeve Expansion)法，将代理模型的不确定性转化为参数的不确定性；根据子集的概念，将初始输入参数和K‑L展开变量分别划分为两个子集并采用蒙特卡洛方法计算它们的统计灵敏度。本发明能有效地量化输入参数不确定性和代理模型的不确定性对统计灵敏度的影响程度，进而指导资源的合理分配以控制输入参数对输出不确定性的影响。

摘要： 本发明公开了一种考虑车辆动力学参数不确定性的车辆队列稳定性控制方法，该方法包括：步骤1，建立车辆队列跟驰的数学模型；步骤2，通过反馈线性化策略构造非线性下层控制增益，以将节点动力单元描述为节点线性模型；步骤3，建立动力学参数不确定性下车辆队列跟驰控制系统的高维闭环状态方程；步骤4，将高维闭环状态方程的稳定性转换为若干低维子模态系统的稳定性，给出对称通信拓扑下带动力学参数不确定性的车辆队列存在镇定控制器的充分条件；步骤5，利用充分条件，提出低维Riccati不等式，利用该Riccati不等式的解，构造镇定控制器，求得控制器增益。本发明方法能保证车辆队列跟驰控制系统的稳定性，减小车辆队列的跟驰间距，增加交通流量，减少能源消耗。