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Modified multiple-component scattering power decomposition for PolSAR data based on eigenspace of coherency matrix
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作者 ZHANG Shuang WANG Lu WANG Wen-Qing 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期572-581,共10页
A modified multiple-component scattering power decomposition for analyzing polarimetric synthetic aperture radar(PolSAR)data is proposed.The modified decomposition involves two distinct steps.Firstly,ei⁃genvectors of ... A modified multiple-component scattering power decomposition for analyzing polarimetric synthetic aperture radar(PolSAR)data is proposed.The modified decomposition involves two distinct steps.Firstly,ei⁃genvectors of the coherency matrix are used to modify the scattering models.Secondly,the entropy and anisotro⁃py of targets are used to improve the volume scattering power.With the guarantee of high double-bounce scatter⁃ing power in the urban areas,the proposed algorithm effectively improves the volume scattering power of vegeta⁃tion areas.The efficacy of the modified multiple-component scattering power decomposition is validated using ac⁃tual AIRSAR PolSAR data.The scattering power obtained through decomposing the original coherency matrix and the coherency matrix after orientation angle compensation is compared with three algorithms.Results from the experiment demonstrate that the proposed decomposition yields more effective scattering power for different PolSAR data sets. 展开更多
关键词 PolSAR data model-based decomposition eigenvalue decomposition scattering power
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Empirical data decomposition and its applications in image compression 被引量:2
2
作者 Deng Jiaxian Wu Xiaoqin 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2007年第1期164-170,共7页
A nonlinear data analysis algorithm, namely empirical data decomposition (EDD) is proposed, which can perform adaptive analysis of observed data. Analysis filter, which is not a linear constant coefficient filter, i... A nonlinear data analysis algorithm, namely empirical data decomposition (EDD) is proposed, which can perform adaptive analysis of observed data. Analysis filter, which is not a linear constant coefficient filter, is automatically determined by observed data, and is able to implement multi-resolution analysis as wavelet transform. The algorithm is suitable for analyzing non-stationary data and can effectively wipe off the relevance of observed data. Then through discussing the applications of EDD in image compression, the paper presents a 2-dimension data decomposition framework and makes some modifications of contexts used by Embedded Block Coding with Optimized Truncation (EBCOT) . Simulation results show that EDD is more suitable for non-stationary image data compression. 展开更多
关键词 Image processing Image compression Empirical data decomposition NON-STATIONARY NONLINEAR data decomposition framework
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Concept Lattice Construction through the Composition and Decomposition of Formal Contexts
3
作者 QI Jian-Jun WEI Ling LIU Wei 《浙江海洋学院学报(自然科学版)》 CAS 2010年第5期488-493,共6页
The purpose of this paper is to study the construction of concept lattice from variable formal contexts.Composition and decomposition theories are proposed for the unraveling of concept lattice from contexts with vari... The purpose of this paper is to study the construction of concept lattice from variable formal contexts.Composition and decomposition theories are proposed for the unraveling of concept lattice from contexts with variable attribute set in the process of information updating.The relationship between the extension sets of the original context and that of its sub-context is analyzed.The composition and decomposition theories are then generalized to the situation involving more than two sub-contexts and the situation with variable attribute set and object set. 展开更多
关键词 Knowledge discovery Concept lattice COMPOSITION decomposition data updating
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Preconditioned method in parallel computation
4
作者 Wu Ruichan Wei Jianing 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2006年第1期220-222,共3页
The grid equations in decomposed domain by parallel computation are soled, and a method of local orthogonalization to solve the large-scaled numerical computation is presented. It constructs preconditioned iteration m... The grid equations in decomposed domain by parallel computation are soled, and a method of local orthogonalization to solve the large-scaled numerical computation is presented. It constructs preconditioned iteration matrix by the combination of predigesting LU decomposition and local orthogonalization, and the convergence of solution is proved. Indicated from the example, this algorithm can increase the rate of computation efficiently and it is quite stable. 展开更多
关键词 grid equations parallel computation PRECONDITION LU decomposition local orthogonalization.
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基于数据驱动和机理模型的机械钻速预测 被引量:1
5
作者 郑双进 江厚顺 +4 位作者 熊梦园 孟胡 詹炜 程荣升 王立辉 《钻采工艺》 北大核心 2025年第1期78-87,共10页
为准确预测复杂工况下的机械钻速,提出了一种基于数据驱动和机理模型的机械钻速预测方法。首先对收集的8000余条钻井数据进行斯皮尔曼和曼特尔特性分析,筛选出有效施工参数,采用变分模态分解算法(VMD)进行数据降噪,然后构建时序卷积网... 为准确预测复杂工况下的机械钻速,提出了一种基于数据驱动和机理模型的机械钻速预测方法。首先对收集的8000余条钻井数据进行斯皮尔曼和曼特尔特性分析,筛选出有效施工参数,采用变分模态分解算法(VMD)进行数据降噪,然后构建时序卷积网络结合长短期记忆网络(TCN-LSTM)作为数据驱动模型,并融合多元钻速预测机理模型,通过物理约束增强数据驱动模型的准确性与可解释性,实验表明融合模型比单一数据驱动模型或机理模型预测精度更高。随后,为进一步提升模型性能,采用了改进的蜣螂优化算法(IDBO)对TCN-LSTM模型进行优化,通过改进种群初始化和更新策略,实现了参数的高效搜索。消融实验及现场应用结果表明,对比BP、RF、LSTM、TCN模型,TCN-LSTM-IDBO模型可以实现机械钻速的精确预测,并且具有较好的泛化能力,可为钻井施工人员提供有力参考。 展开更多
关键词 机械钻速预测 时序卷积网络 长短期记忆网络 变分模态分解 蜣螂优化算法 数据分析
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EMD-GRU组合模型在煤矿瓦斯体积分数预测中的应用 被引量:1
6
作者 盛武 樊斌斌 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1339-1348,共10页
为更好厘清瓦斯体积分数数据中长期依赖关系,实现更加精确的瓦斯体积分数预测,提出一种基于经验模态分解算法—门控循环单元(Empirical Mode Decomposition-Gated Recurrent Unit,EMD-GRU)组合的瓦斯体积分数预测方法。该方法通过经验... 为更好厘清瓦斯体积分数数据中长期依赖关系,实现更加精确的瓦斯体积分数预测,提出一种基于经验模态分解算法—门控循环单元(Empirical Mode Decomposition-Gated Recurrent Unit,EMD-GRU)组合的瓦斯体积分数预测方法。该方法通过经验模态分解算法(Empirical Mode Decomposition,EMD)将复杂瓦斯体积分数数据分解为多个平稳序列,并对每个序列采用双层门控循环单元(Gated Recurrent Uni,GRU)进行时序预测;然后,将各分量预测结果叠加重构,得到最终的预测结果;最后,将EMD-GRU模型应用于某矿智能综采工作面瓦斯气体体积分数预测。结果表明:EMD-GRU模型较经验模态分解-长短期记忆(Empirical Mode Decomposition-Long Short-Term Memory,EMD-LSTM)神经网络模型、传统长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络模型和GRU模型,其均方误差(ERMS)分别减少11.57%、33.86%、48.78%,平均绝对百分比误差(EMAP)分别降低19.55%、28.23%和32.76%,同时,在测试集中有着更高的拟合效果(R2=0.9789),验证了该模型有较高的精准度和泛化性。 展开更多
关键词 安全工程 经验模态分解 门控循环单元 井下监测数据 瓦斯体积分数预测
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基于SSA-VMD的空天地算力网络中数字孪生逻辑靶场负载预测
7
作者 陈浩 党政 +2 位作者 黑新宏 赵彤 张杰 《计算机工程》 北大核心 2025年第5期20-32,共13页
在空天地多层次算力网络背景下,针对数字孪生逻辑靶场中因负载数据复杂性和非平稳特征带来的精准预测挑战,提出融合格拉姆转场(GAF)、卷积神经网络(CNN)、通道注意力机制的压缩与激励网络(SENet)和门控循环单元(GRU)的GCSG模型。GCSG模... 在空天地多层次算力网络背景下,针对数字孪生逻辑靶场中因负载数据复杂性和非平稳特征带来的精准预测挑战,提出融合格拉姆转场(GAF)、卷积神经网络(CNN)、通道注意力机制的压缩与激励网络(SENet)和门控循环单元(GRU)的GCSG模型。GCSG模型通过GAF将一维负载数据转换为二维图像,利用CNN提取局部特征,使用SENet优化特征重要性,采用GRU捕捉时序特征,实现了高效的特征融合和精准预测。此外,GCSG模型采用融合麻雀搜索算法(SSA)的变分模态分解(VMD)对负载数据进行平稳化处理,进一步提高了预测性能。实验结果表明,GCSG模型在不同数据长度下均表现出优异的预测精度和稳定性,且在多步预测任务中同样表现突出。因此,GCSG模型显著提升了负载数据的预测精度,为空天地算力网络中的数字孪生系统负载预测提供了强有力的解决方案。 展开更多
关键词 空天地多层次算力网络 数字孪生 逻辑靶场 负载预测 变分模态分解
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基于递归本征正交分解与强跟踪扩展卡尔曼滤波的结构损伤识别
8
作者 杨少冲 姚远 +2 位作者 刘家亮 雷振 方有亮 《振动工程学报》 北大核心 2025年第1期117-125,共9页
针对目前已有损伤识别方法难以实时跟踪结构损伤且计算量大的问题,提出了一种基于递归本征正交分解(recursive proper orthogonal decomposition,RPOD)与强跟踪扩展卡尔曼滤波(strong tracking extended Kalman filter,STEKF)相结合的... 针对目前已有损伤识别方法难以实时跟踪结构损伤且计算量大的问题,提出了一种基于递归本征正交分解(recursive proper orthogonal decomposition,RPOD)与强跟踪扩展卡尔曼滤波(strong tracking extended Kalman filter,STEKF)相结合的模型降阶与结构损伤在线识别方法,对动载荷作用下的结构损伤识别进行了研究。利用RPOD方法在线更新并实时建立反映结构状态的降阶模型,解决未知载荷作用下多自由度结构动力分析计算量大且难以收敛的问题,同时跟踪损伤的演化并对其进行定位;通过STEKF方法跟踪降阶模型的状态向量,识别因损伤而退化的降阶模型参数。分别采用六层剪切型框架的数值模拟与三层钢框架的模型试验验证了该方法的可行性,结果表明,所提出的方法能够准确建立降阶模型并跟踪降阶模型参数的时变历程,同时可以有效地识别出剪切型建筑结构损伤的位置和程度,即使在处理高程度噪声时仍有较高的精度。 展开更多
关键词 损伤识别 模型降阶 递归本征正交分解 强跟踪扩展卡尔曼滤波 数据驱动
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基于数据分解的多区域个性化联邦负荷预测方法
9
作者 焦润海 褚佳杰 +1 位作者 李俊良 张炜杰 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期1691-1703,I0005,共14页
开放电力市场中的小规模主体由于缺乏数据导致负荷预测准确度低,联邦学习在保证数据隐私前提下利用多方数据训练得到考虑多方共性的全局模型,但该模型由于忽略了个性特征无法保证在每个参与方都达到最优预测效果。为此,提出一种基于数... 开放电力市场中的小规模主体由于缺乏数据导致负荷预测准确度低,联邦学习在保证数据隐私前提下利用多方数据训练得到考虑多方共性的全局模型,但该模型由于忽略了个性特征无法保证在每个参与方都达到最优预测效果。为此,提出一种基于数据分解的多区域个性化联邦负荷预测方法(personalized federated multi-region load forecasting method based on data decomposition,pFedD)。首先,对原始负荷数据序列分解得到包含不同数据特征的本征模态函数(intrinsic mode functions,IMF);其次,中央服务器根据信号过零率将所有IMF分为高频、低频和趋势分量;最后,根据分量相关性分析,客户端将高频和趋势分量作为个性化分量进行本地模型训练,将低频分量作为联邦分量参与全局模型训练。在中国北方10个地区的真实负荷数据上进行实验,结果表明,pFedD的平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)为3.09%,比经典的联邦平均(federated averaging,FedAvg)方法降低了1.67%。 展开更多
关键词 负荷预测 联邦学习 个性化 数据分解 分量选择
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基于自适应多尺度形态学滤波的交流接触器运行状态特征数据降噪方法
10
作者 刘树鑫 祁新智 +2 位作者 明欣 邢朝健 许静 《电工技术学报》 北大核心 2025年第14期4655-4667,共13页
针对交流接触器运行状态特征数据模态混叠和分辨率低难以有效降噪的问题,该文提出一种基于自适应多尺度形态学滤波(AMMF)的特征数据降噪方法。首先,利用曲线包络将特征数据分解为多尺度分量,并引入Triangle阈值与自适应结构元素来改进... 针对交流接触器运行状态特征数据模态混叠和分辨率低难以有效降噪的问题,该文提出一种基于自适应多尺度形态学滤波(AMMF)的特征数据降噪方法。首先,利用曲线包络将特征数据分解为多尺度分量,并引入Triangle阈值与自适应结构元素来改进传统形态学滤波技术,使其适应不同尺度频谱分布差异,构建AMMF降噪模型。然后,根据分量自相关函数特性辨别含噪分量,使用AMMF提取含噪分量有效频段,并对该频段逆变换重构为特征数据。最后,对比六种常见降噪技术,以信噪比、互相关系数与平均自相关系数为指标,结合实例进行分析,结果表明所提方法可有效降低交流接触器特征数据含噪量。 展开更多
关键词 交流接触器 形态学滤波 数据降噪 包络分解 自相关系数
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基于多源数据的配变低压侧谐波估计方法
11
作者 张逸 林楠 +2 位作者 刘必杰 欧杰宇 黄雁 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第11期4305-4317,I0016,共14页
针对配变低压侧缺乏谐波量测的问题,该文结合短时测试数据和长期功率数据,提出一种基于深度学习的配变低压侧谐波估计方法。首先,采用Fisher最优分割法和导数动态时间弯曲算法相结合的方法对谐波主导用户进行识别;其次,提出一种变分模... 针对配变低压侧缺乏谐波量测的问题,该文结合短时测试数据和长期功率数据,提出一种基于深度学习的配变低压侧谐波估计方法。首先,采用Fisher最优分割法和导数动态时间弯曲算法相结合的方法对谐波主导用户进行识别;其次,提出一种变分模态分解和格拉姆角场相结合的电气数据转化方法,将谐波主导用户的功率信号和配变低压侧谐波信号转化为伪彩色格拉姆功率图像和灰色格拉姆谐波图像;最后,将两种图像输入到改进的PSRGAN(pix2pix-super-resolution generative adversarial network)模型中训练学习,学习谐波源用户功率数据与配变低压侧谐波数据间的映射关系,迁移生成配变低压侧谐波长期监测数据。通过仿真模型与实测算例验证所提方法的准确性,且所需数据易于获取,具有工程实用性。 展开更多
关键词 多源数据 变分模态分解 格拉姆变换 改进生成对抗模型 谐波估计
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高维局部数据体中线性信号预测基本理论与方法
12
作者 王华忠 项健 +2 位作者 张力起 欧阳志远 宋家文 《石油物探》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页
首先,提出了若干线性结构(可以视为局部平面波)飘在具有不同概率分布特征的、实测的局部高维数据体中是地震信号处理的核心概念模式,认为对局部高维数据体中的线性结构进行建模及最佳预测,从而解决去噪、数据规则化和解混叠(Deblending... 首先,提出了若干线性结构(可以视为局部平面波)飘在具有不同概率分布特征的、实测的局部高维数据体中是地震信号处理的核心概念模式,认为对局部高维数据体中的线性结构进行建模及最佳预测,从而解决去噪、数据规则化和解混叠(Deblending)等问题是地震数据处理中的基本环节;认为对线性信号进行最佳的建模和预测包括模型驱动和数据驱动的方法。前者是由预先选定的局部平面波基函数的线性叠加表示局部高维数据体中包含的信号;后者由数据矩阵(张量)分解的方法推断局部高维数据体中包含的线性结构。然后,全面分析了频率-空间域高维Wiener滤波方法、自相关矩阵及Hankel矩阵正交分解方法(SSA方法)、高维线性Radon变换方法(高维Beamforming方法)和张量分解方法的基本理论,为进行局部高维数据体中线性信号预测及各种应用奠定了理论基础。最后,指出山前带及其他复杂地表探区实际数据中的相干噪声和非相干噪声往往不符合线性信号建模及预测的理论假设条件,因而必须发展非线性去噪方法。 展开更多
关键词 局部高维数据体 线性结构 最佳预测 高维Wiener滤波方法 高维SSA方法 高维线性Radon变换方法 张量分解方法 去噪与数据规则化
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基于自适应VMD-LSTM的超短期风电功率预测 被引量:3
13
作者 王迪 傅晓锦 杜诗琪 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第1期74-87,共14页
针对风电功率波动性较强和预测精度较低的问题,提出一种改进蜣螂优化算法(Logistic-T-Dung Beetle Optimizer,LTDBO)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)参数和LTDBO算法优化长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,L... 针对风电功率波动性较强和预测精度较低的问题,提出一种改进蜣螂优化算法(Logistic-T-Dung Beetle Optimizer,LTDBO)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)参数和LTDBO算法优化长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)超参数的混合短期风电功率预测模型.首先以平均包络谱峭度作为适应度函数,利用LTDBO算法对VMD分解层数和惩罚因子进行寻优,然后使用VMD对数据清洗后的风电序列进行分解,得到不同频率的平稳的固有模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF),并将各IMF输入由LTDBO进行超参数寻优的LSTM进行预测,最后将各IMF预测值进行叠加重构,得到最终结果.实验结果表明:LTDBO算法可以找到VMD和LSTM的最优超参数组合,LTDBO-VMD-LTDBO-LSTM组合模型在风电功率预测领域具有较好的预测精度和鲁棒性. 展开更多
关键词 风电功率 蜣螂优化算法 变分模态分解 长短期记忆网络 数据清洗
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基于优化预处理方法的时变重力场反演精度分析
14
作者 蒲伦 游为 +1 位作者 余彪 范东明 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第1期72-79,共8页
针对GRACE Level1B观测数据中存在缺失数据及含有粗差的问题,提出补全SCA1B缺失数据的优化方法,同时对KBR1B和运动学轨道数据采用优化策略剔除粗差,用于时变重力场模型反演。此外,还分别基于合成数据和实测数据分析ACC1B数据在Y轴方向... 针对GRACE Level1B观测数据中存在缺失数据及含有粗差的问题,提出补全SCA1B缺失数据的优化方法,同时对KBR1B和运动学轨道数据采用优化策略剔除粗差,用于时变重力场模型反演。此外,还分别基于合成数据和实测数据分析ACC1B数据在Y轴方向的误差对反演结果的影响,并提出优化校正策略。利用优化方法能够有效恢复SCA1B的缺失数据,且充分考虑了观测数据在整个弧段的变化特征。采用优化策略校正后的ACC1B数据计算结果显示,其精度比未校正的数据计算结果提高3.7 mm。从结果可知,由优化方法处理后的数据解算的重力场模型与三大官方机构解算结果相比,总体精度相当,但不同机构的解算结果在局部区域的细节信号表现有差异,表明优化的数据预处理策略有效可行。 展开更多
关键词 GRACE 数据预处理 时变重力场 时间序列分解 精度分析
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基于AEEMD和改进DATA-SSI算法的桥梁结构模态参数自动化识别 被引量:6
15
作者 徐健 周志祥 +1 位作者 赵丽娜 何杰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期87-98,共12页
模态参数作为桥梁结构最重要的动力参数之一,在实际运用中,可通过监测其变化情况来辨识结构的使用性能,精确地参数识别对保障桥梁健康运营具有十分重要的意义。鉴于此,该文对现阶段常用的振动信号降噪处理算法和模态参数识别算法进行了... 模态参数作为桥梁结构最重要的动力参数之一,在实际运用中,可通过监测其变化情况来辨识结构的使用性能,精确地参数识别对保障桥梁健康运营具有十分重要的意义。鉴于此,该文对现阶段常用的振动信号降噪处理算法和模态参数识别算法进行了相应的改进。一方面,提出一种新的信号自适应分解与重构算法,即自适应总体平均经验模态分解算法(AEEMD),该算法相比总体平均经验模态分解算法(EEMD)而言,能够根据信号的自身特征自动化确定添加白噪声的幅值标准差和集成平均次数;能更好地处理端点效应;同时还能够保证所得本征模态函数之间不存在模态混叠现象;最终实现有效IMF分量的自动化筛选和信号重构。另一方面,将多维数据聚类分析算法引入随机子空间算法中,并以频率值、阻尼比以及振型系数为因子建立判别矩阵,以智能化区分虚假模态和真实模态,最终实现模态参数自动化识别。文章最后分别用模拟信号和实际桥梁测试信号对所提算法的有效性进行验证,结果表明,该文所提算法能运用于实际桥梁结构的模态参数自动化识别。 展开更多
关键词 桥梁结构 EEMD 信号分解 data—SSI 模态参数 自动化识别
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数据驱动的流场稀疏数据建模
16
作者 王鸿鑫 徐德刚 +2 位作者 周楷文 李林文 温新 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第5期684-690,共7页
流场实时感知与预测在航空航海等领域具有十分重要的应用价值,但是往往面临流场维度高和实时测量信息少等挑战.针对该问题,提出一种数据驱动的流场建模方法,通过线下建立稀疏数据与高维流场映射,实现线上流场实时重构.线下建模中,针对... 流场实时感知与预测在航空航海等领域具有十分重要的应用价值,但是往往面临流场维度高和实时测量信息少等挑战.针对该问题,提出一种数据驱动的流场建模方法,通过线下建立稀疏数据与高维流场映射,实现线上流场实时重构.线下建模中,针对流场高维度挑战,使用本征正交分解等方法对数据进行降维,提取主要流场空间模态.采用正交三角(QR)分解方法,挖掘流场模态敏感性特征,优化测点位置.利用时间延迟的动态模态分解,显著降低测点数量.在线上重构中,基于实时稀疏测量数据与数据驱动模型,实现对当前和未来时刻全场流场的预测.在圆柱尾涡流场测试中,使用该方法并采用20个稀疏测点,得到的全场重构误差可达10%以下. 展开更多
关键词 数据驱动 降阶模型 动态模态分解 位置优化 稀疏数据 流场重构
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基于差分处理的EMD-LSTM短时空中交通流量预测
17
作者 周睿 邱爽 +2 位作者 孟双杰 李明 张强 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期842-849,共8页
随着中国民航的飞速发展,终端区空中交通流量与日俱增,短时空中交通流量预测对于精准实施空中交通流量管理具有重要意义。为提高短时空中交通流量预测的准确性,提出了基于数据差分处理(data differential processing)的经验模态分解(emp... 随着中国民航的飞速发展,终端区空中交通流量与日俱增,短时空中交通流量预测对于精准实施空中交通流量管理具有重要意义。为提高短时空中交通流量预测的准确性,提出了基于数据差分处理(data differential processing)的经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和长短期记忆(long short-term memory,LSTM)相结合的短时空中交通流量预测模型。首先,该模型对短时空中交通流量序列进行经验模态分解;其次,为了提高预测精度,运用数据差分对时间序列进行平稳化处理;最后,将平稳处理后的序列分别输入LSTM网络模型进行预测,经过数据重构,得到最终的短时流量预测值。利用郑州新郑国际机场数据进行了实验验证,结果表明,该模型预测精度和拟合程度的典型指标RSME、MAE、R^(2)分别为0.29%,0.08%、96.40%,相较于其他方法,预测精度大幅度提高,可以为短时空中交通流量预测提供有益参考。 展开更多
关键词 空中交通流量管理 短时空中交通流量预测 经验模态分解(empirical mode decomposition EMD) 数据差分处理(data differential processing) 长短期记忆(long short-term memory LSTM)
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数据驱动的多时间尺度高炉煤气利用率模型预测控制
18
作者 安剑奇 赵国宇 +3 位作者 何勇 李炜俊 郭云鹏 吴敏 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第1期189-201,共13页
煤气利用率(GUR)是衡量高炉能耗和稳顺运行的重要指标,受布料和送风操作在不同时间尺度下影响.现有对煤气利用率的建模、预测和控制仅在单一时间尺度上进行,忽略了多时间尺度特性,影响预测和控制的准确性.因此,提出一种数据驱动的多时... 煤气利用率(GUR)是衡量高炉能耗和稳顺运行的重要指标,受布料和送风操作在不同时间尺度下影响.现有对煤气利用率的建模、预测和控制仅在单一时间尺度上进行,忽略了多时间尺度特性,影响预测和控制的准确性.因此,提出一种数据驱动的多时间尺度高炉煤气利用率模型预测控制方法(MTSGURMPC).首先,根据经验模态分解和相关性分析得到布料和送风对煤气利用率影响的不同尺度;然后,建立布料长时间尺度和送风短时间尺度模型,提出了多时间尺度模型预测控制结构用于快速准确寻找高炉最优操作策略,该结构将煤气利用率划分为不同尺度进行模型预测控制,兼顾了高炉多时间尺度和模型预测控制动态优化特性,不断反馈优化趋近最优解;最后,基于某钢铁厂高炉工业数据进行应用实验,结果表明该方法能够实现煤气利用率准确预测和控制,并有效提高控制精度. 展开更多
关键词 高炉煤气利用率 数据驱动建模 多时间尺度系统 模型预测控制 经验模态分解
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椭圆翼型动态失速流场模态分解与重构
19
作者 曾揚洋 曾聪 +2 位作者 赵国庆 李春华 招启军 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第7期28-41,I0001,共15页
为深入研究椭圆翼型动态失速特性、捕捉流场非定常结构,首先基于非定常雷诺平均纳维-斯托克斯方程,并通过SST k-ω、γ-Re_(θt)进行湍流和转捩建模,建立了一套适用于椭圆翼型流场模拟的数值方法。随后,对相对厚度为16%的椭圆翼型深度... 为深入研究椭圆翼型动态失速特性、捕捉流场非定常结构,首先基于非定常雷诺平均纳维-斯托克斯方程,并通过SST k-ω、γ-Re_(θt)进行湍流和转捩建模,建立了一套适用于椭圆翼型流场模拟的数值方法。随后,对相对厚度为16%的椭圆翼型深度动态失速的工况进行了数值模拟,并在时域上对流场非定常特征、气动力系数变化规律进行了深入分析。通过动态模态分解技术对速度和压力进行了特征提取,并以模态能量占比为理论基础,建立了共轭模态的截取方法,开展了流场重构与误差评估。结果表明,椭圆翼型在抬头侧前缘处产生的分离泡是其动态失速涡形成的重要征兆,各阶模态能有效描述动态失速的动力学特征,且与时域上的主要流动特征存在一致性。在各阶模态之中,一阶模态为静态模态,体现出翼型深度失速的流动特征,而流场的非定常结构则来源于共轭模态的贡献。除去一阶模态,采用75%~95%能量占比的共轭模态重构流场能一定程度地反映气动力系数在时域上的变化规律,但无法准确描述精细的非定常细节;采用99%能量占比的共轭模态重构流场,虽然在翼型发生严重流动分离的时刻存在着较大的误差且在捕捉近壁分离泡的流动细节上精度有限,但在重构气动力系数上具有较高的精度和较为有效的模型降维能力,在工程上具有应用价值。 展开更多
关键词 椭圆翼型 动态失速 动态模态分解 流场重构 数据驱动
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基于OVMD的大坝变形监测数据预处理方法
20
作者 陈斯煜 盛金保 +1 位作者 林潮宁 谷艳昌 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第3期139-147,共9页
变形是反映大坝安全性态的重要效应量之一,为提高变形监测数据粗差识别与降噪的可靠性,综合运用多种群并行Rao-1算法、变分模态分解和多种判别指标,提出一种非监督学习的大坝变形监测数据预处理方法。首先,该方法借助变分模态分解对单... 变形是反映大坝安全性态的重要效应量之一,为提高变形监测数据粗差识别与降噪的可靠性,综合运用多种群并行Rao-1算法、变分模态分解和多种判别指标,提出一种非监督学习的大坝变形监测数据预处理方法。首先,该方法借助变分模态分解对单测点位移监测序列进行非递归分解,并引入平均包络熵为目标函数,采用多种群并行Rao-1算法确定变分模态分解适宜的超参数,以提升模型的分解性能。然后,借助样本熵和相关系数指标分离并定位包含粗差和噪声特征的高频模态。最后,借助箱线图法和模态叠加法分别实现变形监测数据的粗差辨识和降噪。以仿真数据和某大坝实测水平变形数据进行验证,结果表明该方法具备优异的粗差定位和降噪性能,可为大坝变形监测数据预处理提供新的思路和技术支持。 展开更多
关键词 大坝变形数据 变分模态分解 优化算法 粗差辨识 数据降噪
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