状态空间模型

摘要： 首先从产出对通货膨胀的影响渠道出发,构建了金融变量、产出与通货膨胀之间的后视型经济模型。接着利用双伽马先验下的贝叶斯方法,估计了中心化参数状态空间模型,测度了不同金融变量通过产出渠道对通货膨胀的动态影响,并以此为基础构建了中国动态金融状况指数。最后,基于谱分析测度了所构建中国金融状况指数的预测能力。实证结果表明:第一,双伽马先验下的中心化参数的状态空间模型,在估计模型对应参数时可以较好地识别时变参数和非时变参数。第二,不同金融变量对中国金融状况指数的动态影响存在较大的差异性。货币供应量和房地产价格对金融状况指数的影响相对较大,而股票价格、利率和汇率对金融状况指数的影响权重相差不大,其中股票价格对金融状况指数的影响权重波动大于利率和汇率。第三,从金融状况指数的变动趋势来看,货币政策传导机制的实现仍然依赖数量型传导渠道,但是相比21世纪初,中国货币政策对价格型传导渠道的依赖有所上升,反映出中国近年来的金融改革是有成效的。第四,谱分析结果和滚动式外推预测结果显示,所构建的金融状况指数对宏观经济一致指数和价格具有较好的预测能力。总之,构建的中国金融状况指数较好地捕获了相关金融变量对金融市场状况的影响特征,它可以作为宏观经济变量的先行指数。因此,中国央行可以通过动态FCI的构建和分析,促进中国金融业高质量发展。

摘要： 作用于翼型气动弹性系统上的非定常Theodorsen空气动力中含有卷积积分,此积分算子的存在使得直接模拟气动弹性系统的响应是一项困难的工作。目前,已有三种不同的方式可以处理方程中的积分算子,使得化简后的方程仅含微分算子,但三种模型之间的等价关系仍然研究较少。文章将从数学上证明这三种化简后的模型是等价的,且分别采用龙格-库塔法和精细积分法对其进行验证。数值结果表明,三种模型无论是瞬态还是稳态响应,都是完全相同的。

摘要： 状态空间模型(SSMs)为随机过程研究提供了一个通用框架,在被应用到诸如揭示单一经济现象背后潜藏的经济过程、手机信号识别、雷达屏幕中干扰源条件下的飞机位置检测等等具体实践中表现出了较高的应用价值.其中,马尔可夫状态空间模型在具备较高应用价值的同时,还具备良好的理论性质.再生核希尔伯特空间由于具备良好的学习性,能够适应更加广泛的规律拟合包括线性和非线性拟合,因此尝试从再生核空间中寻找一个能够拟合状态空间中状态转移规律的函数具备很好的研究意义.为了保证解的唯一性,正则化方法被添加到最优化问题中.其中,解的存在性和唯一性是探讨预测误差的前提条件,在此基础上,误差上界被给出.最后,通过机场能见度数据(全国研究生数学建模竞赛—中国学位研究生教育发展中心提供),将正规化核方法的状态空间模型和传统ARMA模型以及Kalman Filter(Kalman)模型进行进行对比,用以验证正规化核方法下状态空间模型的有效性.

摘要： 中国农村信贷对农业经济发展的作用受经济、金融结构的变化,政策冲击等不可预测因素的影响。本文运用具有可变系数性质的状态空间模型,以黑龙江省1985年~2009数据为基础,检验了农村信贷效率。结果显示农村信贷对农业经济的影响呈现总体上升的趋势,但存在结构性变化;运用地市级面板数据进行了结论的稳健性检验。因此,国家应该加强针对农村、农业、农民的信贷投放力度,并减少政策波动和外界冲击对农业信贷效率的影响。

摘要： 为将确定性和随机混合系统与实现方法推广应用于包含多回直流的交直流混合系统,并实现自动化的状态空间模型辨识,基于奇异熵和Tanh-Sigmoid饱和函数,提出了一种抗噪能力强、适合密集模态系统的阶次判定方法。在确定阶次的基础上,再根据过去时域、未来时域与阶次关系确定小范围的输入参数测试数据集,并通过比较由各参数获得的辨识模型性能指标,选择出最优的辨识结果。该方法无须人工给定系统输入参数。最后,通过CIGRE Nordic 32母线系统和中国南方电网算例,验证了所提方法的有效性及优越性。

摘要： 为研究浮式桥梁的浪致动力响应特性,建立了基于动力有限元法和状态空间模型的动力响应时域分析方法。该方法将势流分析得到的波浪力时程与浮体水动力参数应用于动力有限元模型,拟合构建辐射力状态空间模型,实现浮式桥梁的动力时域分析。基于相关文献中的浮式桥梁模型试验数据对该数值方法有效性进行验证。采用建立的方法针对浮式刚构桥在非均匀波浪作用下的动力响应开展时域计算,研究典型非均匀波浪分布条件对桥梁位移、内力等动力性能的影响。结果表明:所建立的时域分析方法具有良好的计算精度,可有效考虑浮式桥梁所受水动力效应;非对称波浪会引起桥梁的扭转运动,导致承台横摇运动和墩底弯矩响应明显提高;非均匀波浪作用下,浮式连续刚构桥主梁的水平面内位移和弯矩响应有所减小,而竖直面内位移和弯矩响应则明显提高。

摘要： 非正规经济作为尚未被国民经济监测和核算的经济活动,长期伴随着正规经济活动而客观存在。自从1993年国际劳工组织对其概念进行界定以来,理论界的有关研究日渐深化。基于新的时代背景,在界定非正规经济的概念及其特征的基础上,采用可变参数状态空间模型和修正后现金比率法对1999-2019年我国的非正规经济规模进行测算,并对这两种方法的测算结果进行分析比较。最终发现,利用状态空间模型和现金比率法测算非正规经济占GDP的比重分别为3%~20%和7%~32%,两种方法测算结果存在一定差异性,但从理论和实践方面考察,可变参数状态空间模型的测算更为准确,这为未来我国非正规经济核算方法的完善提供了一定参考。

摘要： 研究目的:构建基于恢复力指数的耕地系统韧性分析的理论框架,探讨存量”非粮化”耕地系统韧性的变化、关键阈值、适应性治理路径,为存量”非粮化”耕地的刚性管制与弹性调控提供依据。研究方法:状态空间矢量模法、非参数分析法、专家咨询法等。研究结果:(1)根据耕地系统种植类型变化产生的“内部”和“外部”效应,构建“内部”本底质量保障和“外部”资源环境支撑为基础的耕地系统恢复力评价指标体系;(2)根据耕地系统自组织性决定其韧性特性的理论,松阳县扦插茶叶耕地系统恢复力指数0.74和0.75是系统塑性变形阶段和非稳定态变形阶段划分的关键指数,需要在关键时间节点(7年)适时回流保证粮食生产,保持系统韧性有效应对外部冲击。研究结论:(1)耕地系统韧性变化具有阶段性,种植扦插茶叶的耕地在种植7年前后应及时复耕,保护耕地粮食生产能力;(2)存量”非粮化”耕地系统韧性变化的阈值效应显著,建议优先治理已达到或即将达到耕地系统恢复临界点的存量”非粮化”耕地,避免造成耕地功能破坏。

摘要： 推动海洋资源-环境-经济系统协调联动是提升沿海地区海洋承载力的必要途径,也是建设海洋强国的重要议题。基于海洋资源-环境-经济系统承载力评价指标体系,运用极差非零标准化、熵值法、状态空间模型以及耦合协调度函数模型,对2008—2018年广东沿海经济带海洋资源-环境-经济系统承载力时空耦合特征进行比较分析。结果表明:广东沿海经济带海洋资源-环境-经济系统综合承载力指数在时序上呈波动下降态势。其中,海洋经济系统承载力水平较高且主导效应明显,相反,海洋资源系统、环境系统承载力水平相对较低,长期处于满载状态。各地市承载力水平空间差异较大,粤西沿海地区的湛江、阳江综合承载力水平最高,粤东沿海地区的潮州、揭阳综合承载力水平最低。从耦合协调度时序变化来看,耦合度、协调度呈波动上升态势,表明海洋资源-环境-经济系统内部相互作用及各子系统间发展的同步性有所强化;耦合协调类型空间差异显著,以高耦合、高协调类型为主,耦合协调度较高的区域主要集中在粤西沿海的阳江、湛江等地区,东莞、潮州等地区为低值区。

摘要： 电子节气门中机械结构存在多种非线性因素,对节气门开度控制的精度和响应具有显著影响。论文分析了节气门机械结构中的复位弹簧转矩特性、进气气流冲击力矩特性、节气门库伦粘滑摩擦力矩特性,构建了电子节气门控制系统的节气门开度控制原理,推导了电子节气门体的转矩传递过程,建立了节气门驱动电机、电机轴、节气门轴的动力学方程,从而创建了节气门执行机构的状态空间模型。推导了节气门状态空间模型的各个系数的计算公式,通过动态特性分析辨识了某款电子节气门状态空间模型中的各个参数。构建的节气门执行机构状态空间模型,为电子节气门快速精确控制提供了理论依据和方法。

摘要： 本文通过推导刚体位置偏差与定位系统偏差的映射关系,研究偏差源的类型、形式及其在装配过程中的传递、累加机理,建立装配过程中偏差传递的状态空间模型.以车门内板总成装配过程为例,求解多工位装配状态方程以及输入输出方程,验证状态空间模型的有效性.

摘要： 再制造机床是由重用件、再制造件和新件混合装配的,其装配零件具有更多的不确定性与随机性.为保证再制造机床装配精度一致性与可靠性,需要建立再制造机床的装配过程误差传递数学模型,定量描述再制造机床装配过程的误差传递与累积规律.提出再制造机床装配过程中零件质量特征、实际测量结果与装配过程误差源的数学映射关系,提出基于状态空间模型的再制造机床装配过程误差流模型,定量描述了再制造机床装配过程中零件质量特征变动、特征测量、调整的偏差传递.在此基础上,提出误差流修正函数,实现了再制造机床装备精度预测、分析以及质量误差修正.以再制造机床主轴箱装配过程为例,验证了该模型及修正函数能够正确有效的消减装配过程误差.

摘要： 卷烟销售的情况对烟草工业的经营效益具有根本影响,凡事预则立,为了对卷烟产品的销售情况进行准确预测,以实现精益经营,使用状态空间模型和卡尔曼滤波等理论方法,对中国卷烟销量和安徽中烟卷烟销量分别进行分析,建立预测模型.通过对比,状态空间模型和卡尔曼滤波分析方法预测精度较高,可以应用于实际分析预测.

摘要： 对于管道实时控制,只有在满足实时性要求的前提下来提高模型的精度才有意义,采用低阶状态空间模型分析管道动态变化.本文对天然气管道系统的非线性偏微分控制方程分别进行线性化处理和拉普拉斯变换后得到等价传递函数方程,由于传递函数方程不适用于复杂的天然气管道系统,而状态空间表达式可以很方便地处理大型复杂的系统,因此由传递函数方程推导得到状态空间表达式进行天然气管道的动态分析.为了验证模型的准确性,在MATLAB-Simulink环境下建立管道模型进行仿真分析,将得到的结果与商业仿真软件SPS仿真结果进行对比.通过对两种实例分析发现,总体来说,模型满足天然气管道动态分析所需的精度要求.

摘要： 电力电缆导体温度可为线路载流量及运行状态的评估提供依据.然而,在当前电缆温度计算中,导体的轴向温度分布通常被忽略,无法准确描述电缆运行的热动态过程.为此,本文基于热平衡原理,在状态空间内,提出了计及轴向传热的中低压电缆导体的温升模型.为克服模型参数难以确定的问题,提出了基于粒子群优化算法的电缆热路参数辨识方法.为验证模型精度,建立了电缆温升实验平台,在不同电流下,对空气中敷设电缆进行了轴向温升实验.计算结果与实验结果的对比表明,当电缆存在轴向温度梯度时,所提状态空间模型结果精度高于IEC60287标准模型,能够满足中低压电缆导体在不同电流条件下的轴向温升计算要求.

摘要： 为实现RBCC发动机燃烧模态的闭环控制,需建立适用于控制系统的状态空间模型。本文提出了一种三维CFD结合遗传算法的RBCC发动机状态空间模型的建立方法。即通过三维CFD的动态阶跃计算,获取发动机的动态特性数据,利用遗传算法对模型中的具体参数进行寻优计算。该方法无须考虑发动机内部复杂的工作过程,且不受喷注点个数和初值选取的影响,鲁棒性较强。研究表明,最终获取的状态空间模型精度较高,可支持控制工作的开展。同时研究还发现,随着特征数据点个数的增加,模型精度提高。在兼顾模型精度和计算成本的前提下,可选取20个特征数据点进行模型的寻优计算。

摘要： 由于柴油机在瞬态过程存在排放恶化现象以及柴油机排放法规中ETC瞬态测试循环的引入,对EGR系统控制器的控制精度和响应性提出了更高的要求.而基于模型的控制器设计方法是能够满足瞬态工况EGR系统控制要求的重要手段.本文详细分析介绍了面向空气系统控制的涡轮增压柴油机平均值模型,并在此平均值模型简化的基础之上,推导并建立了EGR涡轮增压器柴油机空气系统的状态空间模型,应用线性化理论,实现了状态空间方程的线性化,并针对柴油机的某一工况点,进行了空气系统的特性分析,分析结果表明:线性化状态空间方程能够对系统进行准确的描述,为柴油机的状态反馈控制器设计奠定了基础.

摘要： 关于经济增长与就业的讨论是一个传统的话题,两者的相互关系也是众说纷纭.在实践层面进行量化分析将会得到具有一定参考价值的结论,选择北京市经济总量、三次产业就业人数,以及三次产业产值作为研究指标,采集1990年到2013年北京市的相关统计数据作为研究变量,构建状态空间模型进行检验和估计,分析产业就业人数对经济发展的影响,将产业就业人数对产业发展的影响辅之以验证所得结果.以此分析两者之间的联动效应,十二五期间,北京市第一产业就业人数对经济增长呈现负向影响,程度较弱约为0.025％～0.045％;第二产业就业人数对经济增长呈现负向影响,程度较强约为1.18％～1.20％;第三产业就业人数对经济增长呈现正向影响,程度较平稳约为0.62％～0.64％.

摘要： 根据发动机相似工作原理,提出一种适用于全飞行包线的换算LPV模型.首先,针对发动机状态变量模型,根据发动机相似换算原理,得到换算状态变量模型,对航空发动机LPV模型进行推广,提出换算LPV模型概念;然后,选取高压换算转速为调度参数,利用多项式拟合得到全包线慢车以上的LPV模型,引入间隙度量的概念,对飞行包线进行划分;最后,利用该LPV模型进行仿真,并与非线性模型对比,验证了该模型的精度.

摘要： 根据发动机相似工作原理,提出一种适用于全飞行包线的换算LPV模型.首先,针对发动机状态变量模型,根据发动机相似换算原理,得到换算状态变量模型,对航空发动机LPV模型进行推广,提出换算LPV模型概念;然后,选取高压换算转速为调度参数,利用多项式拟合得到全包线慢车以上的LPV模型,引入间隙度量的概念,对飞行包线进行划分;最后,利用该LPV模型进行仿真,并与非线性模型对比,验证了该模型的精度.

摘要： 本发明涉及到一种基于正向动力学与希尔模型的状态空间肌电模型构建方法，首先采集关节在连续运动状态下相关肌肉的肌电信号，并对其进行带通滤波处理，然后由神经激活求出相关肌肉激活，并将其代入希尔肌肉模型，然后对希尔肌肉模型进行化简及参数替代，再将替代后的简化模型与关节正向动力学结合，得出离散时间状态下的预测模型，最后通过对采集到的相关肌电信号进行均方根和小波系数的特征提取，组成测量方程作为状态反馈，并通过拟合方程与关节运动拟合，得到最终的状态空间肌电模型。该模型与传统的角度估计方法相比，在预测精度和实时性等方面都有了明显的改进。

摘要： 本发明涉及动力学系统运动分析领域，提出状态空间转移模型及状态正向与逆向转移互逆求解定理。其中，状态空间转移包括正向转移，即已知初始状态空间F(x

摘要： 本发明涉及到一种基于正向动力学与希尔模型的状态空间肌电模型构建方法，首先采集关节在连续运动状态下相关肌肉的肌电信号，并对其进行带通滤波处理，然后由神经激活求出相关肌肉激活，并将其代入希尔肌肉模型，然后对希尔肌肉模型进行化简及参数替代，再将替代后的简化模型与关节正向动力学结合，得出离散时间状态下的预测模型，最后通过对采集到的相关肌电信号进行均方根和小波系数的特征提取，组成测量方程作为状态反馈，并通过拟合方程与关节运动拟合，得到最终的状态空间肌电模型。该模型与传统的角度估计方法相比，在预测精度和实时性等方面都有了明显的改进。

摘要： 本文描述的示例一般涉及一种计算机设备，包括存储器和被配置为评估用户界面的更改的至少一个处理器。计算机设备监视在用户界面的更改之前和之后，与用户界面的用户交互。监视包括收集每个用户的结果度量数据。计算机设备基于每个用户是否参与特定交互而将用户划分为处理群组和对照群组。计算机设备生成针对处理群组的结果度量时间序列和针对对照群组的分区结果度量时间序列。计算机设备基于结果度量时间序列，使用贝叶斯机器学习模型估计结果度量的条件分布和反事实行为。计算机设备确定用户界面的更改在结果度量数据上的处理影响。

摘要： 本发明公开了一种混合型MMC状态空间模型、稳态解析模型和小信号模型的建模方法，属于电力系统输配电技术领域。状态空间模型包括：推导各相上、下桥臂调制信号和输出电压参考值，以获得静止坐标系下的电路动态模型，并通过坐标变化得到混合型MMC在旋转坐标系下的动态相量模型。稳态解析模型包括：基于状态空间模型，推导稳态解析模型，并分析多种约束条件下稳态解析模型的求解方法。小信号模型包括：推导桥臂子模块电容总电压和桥臂环流的小信号模型，整合得到开环控制的小信号模型，并在考虑控制系统的基础上，推导闭环控制的小信号模型。本发明适用于交流系统和直流网络联合建模，以及混合型MMC的工程设计和运行特性分析。

摘要： 本发明“互连线树和网络模型的状态空间直接方法及其模型简化”提供了一组精确的有效的闭合式方法用于建立分布互连线和传输线、树和网的时域状态空间模型。主要特征是：状态空间模型是由选自下述类型的模型按需构成：支路模型、连接模型(如果有直接连接的支路)、非连接模型(如果有非直接连接的支路)，它们是块矩阵，并按拓扑结构配置。进一步的主要特征包括拓扑结构，模型类，闭合式，简单性和精确性，状态空间模型的乘除法的计算复杂度大幅度地降为O(N)，其中N是整个系统的阶数，模型的实践，均匀长度阶的模型简化和它们的优化方法。对均匀分布互连线树网，状态空间模型的闭合式的计算复杂度仅为一个固定常数，即O(1)。

摘要： 本发明提供了一组严格精确的有效的闭合式的方法用于建立RLC分布互连线和传输线2n阶时域状态空间模型。其中RLC部件可以是均匀分布的或各种不同值。互连线和传输线可以是其本身或带有其源和负载部分。主要特征包括状态空间模型{A，B，C，D}的闭合式的简单性和精确性，不需要矩阵求逆或矩阵分解和矩阵乘法。状态空间模型的乘除法的计算复杂度大幅度地降为O(n2)。对均匀分布互连线和传输线，状态空间模型的闭合式的计算复杂度仅为一个固定常数，即O(1)。方便了仿真方法和各种模型简化的实践及其优化。本发明也进一步给出了均匀分布互连线和传输线的均匀长度阶的简化和优化模型方法。方法具有高精度和低计算复杂度以及低计算时耗，并且模型是稳定的和可综合的。

摘要： 本发明“互连线树和网络模型的状态空间直接方法及其模型简化”提供了一组精确的有效的闭合式方法用于建立分布互连线和传输线、树和网的时域状态空间模型。主要特征是：状态空间模型是由选自下述类型的模型按需构成：支路模型、连接模型(如果有直接连接的支路)、非连接模型(如果有非直接连接的支路)，它们是块矩阵，并按拓扑结构配置。进一步的主要特征包括拓扑结构，模型类，闭合式，简单性和精确性，状态空间模型的乘除法的计算复杂度大幅度地降为O(N)，其中N是整个系统的阶数，模型的实践，均匀长度阶的模型简化和它们的优化方法。对均匀分布互连线树网，状态空间模型的闭合式的计算复杂度仅为一个固定常数，即O(1)。

摘要： 本发明提供了一组严格精确的有效的闭合式的方法用于建立RLC分布互连线和传输线2n阶时域状态空间模型。其中RLC部件可以是均匀分布的或各种不同值。互连线和传输线可以是其本身或带有其源和负载部分。主要特征包括状态空间模型{A，B，C，D}的闭合式的简单性和精确性，不需要矩阵求逆或矩阵分解和矩阵乘法。状态空间模型的乘除法的计算复杂度大幅度地降为O(n2)。对均匀分布互连线和传输线，状态空间模型的闭合式的计算复杂度仅为一个固定常数，即O(1)。方便了仿真方法和各种模型简化的实践及其优化。本发明也进一步给出了均匀分布互连线和传输线的均匀长度阶的简化和优化模型方法。方法具有高精度和低计算复杂度以及低计算时耗，并且模型是稳定的和可综合的。

摘要： 本发明公开了一种一类二阶过程的简化扩展状态空间模型预测控制方法，首先基于过程对象的实时阶跃响应数据以及最小二乘算法建立二阶过程的输入输出模型，挖掘过程的基本特性，然后将得到的输入输出模型转换为简化的扩展状态空间模型，之后基于该简化的扩展状态空间模型设计模型预测控制器，最后将得到的模型预测控制器实施于二阶过程。本发明基于该简化的状态空间模型，可以解决原始二阶扩展状态空间模型预测控制器在大时滞情况下可能存在的维数过大导致求解失败以及复杂度过大等问题，同时也保留了扩展状态空间模型带来的调节自由度，给出了二阶过程扩展状态空间模型预测控制器的工程实用解决方案。