区间分析

摘要： 为分析多导体传输线耦合情况下线缆结构参数的不确定性对终端电压的影响,引入了一种基于区间分析的切比雪夫(Chebyshev)多项式逼近方法。该方法首先将传输线电报方程转换为常微分方程求解;其次采用Chebyshev多项式求得电报方程的扩张函数,进而获得终端电压的波动范围。相比于混沌多项式方法和蒙特卡罗(MC)法,此方法只需要输入随机参数的波动范围。针对电磁脉冲辐照下高度和间距随机变动的多导体线束进行仿真,仿真结果表明,间距基本不影响终端电压,终端电压对高度更为敏感。在计算结果基本一致的情况下,Chebyshev多项式逼近方法的计算耗时远小于MC方法。

摘要： 高渗透率风电的接入使得配电网三相潮流计算需要考虑更多不确定因素,传统的潮流计算方法面临严峻挑战。文中基于区间分析理论,采用区间数对风力发电系统出力的不确定性进行描述与分析,并建立了考虑风电注入功率不确定性的配电网三相区间潮流计算模型。为高效求解所建立的配电网三相区间潮流计算模型,基于对传统非线性区间方程求解方法的分析与改进,提出了采用Krawczyk-Moore算子对该区间潮流计算数学模型进行求解的方法,可以进一步提高区间运算结果的精确性。通过组态式配网动模试验搭建IEEE 37节点不平衡配电网测试系统进行仿真验证,并与现有的配电网确定性三相潮流计算方法进行对比,结果表明所提出的区间潮流计算方法能够较好地跟踪风电出力的不确定性,可为配电网调度提供系统运行状态上下界的参考。

摘要： 研究了三颗卫星对地球表面非合作动态辐射源的定位与测速问题,即通过观测辐射源信号到达各卫星的时差(TDOA)和频差(FDOA)对辐射源的位置和速度进行估计。不同于传统的基于数值计算的定位算法框架,利用了区间分析理论实现对辐射源物体的位置和速度进行区间化估计。通过仿真结果分析,所提出的联合时差与频差的区间定位测速算法可以对辐射源目标的位置和速度进行区间化估算,实现了位置速度确定性的范围估计。

摘要： 基于约束区间运算,本文研究了区间线性微分方程组的基本解矩阵,利用约束区间矩阵特征值,给出了区间线性微分方程组零解渐近稳定、稳定、不稳定的充要条件。具体的例子表明,区间线性微分方程零解的稳定性,不仅随着约束区间表达式中参数的变化而变化,个别问题也随着方程组维数的变化而变化。

摘要： 厚度误差是影响天线罩电性能的重要因素.对于非对称外形天线罩,厚度误差引入的电性能恶化程度会随天线扫描角变化.针对该问题,文中提出了一种基于区间分析的天线罩厚度设计方法.首先根据误差区间分析天线罩的方向图区间,从中提取电性能指标区间,进而分析不同扫描角下电性能指标区间随厚度的变化特性.通过对电性能指标及其变化区间作单一目标函数转化,给出不同扫描角下天线罩电性能指标及其变化区间最优的厚度设计结果.某正切卵形天线罩的仿真结果验证了该方法的有效性.

摘要： 多目标跟踪中的传感器控制本质上是一个最优非线性控制问题,其在理论分析和计算上极具挑战性.本文基于区间不确定性推理,利用箱粒子多伯努利滤波器提出了一种基于信息测度的传感器控制策略.首先,本文利用箱粒子实现多伯努利滤波器,并通过一组带有权值的箱粒子来表征多目标后验概率密度函数.其次,利用箱粒子的高斯分布假设,将多伯努利密度近似为高斯混合.随后,选择柯西施瓦兹(Cauchy-Schwarz,CS)散度作为评价函数,并详细推导了两个高斯混合之间的CS散度的求解公式,以此为基础提出相应的传感器控制策略.此外,作为一种对比方案,利用蒙特卡罗方法,本文还给出了通过对箱粒子进行混合均匀采样,进而通过点粒子求解CS散度的递推公式,并提出了相应的控制策略.最后,仿真实验验证了所提算法的有效性.

摘要： 冗余驱动具有刚度大、承载能力强和运动特性好等优点,设计了10-6、10-5两类构型的10支链Stewart衍生构型,构建了一种数值法和解析法相结合的位置正解半解析算法,并分析了两类构型的工作空间.通过引入虚拟支链,两类构型可进一步衍生为同一种12支链台体型拓扑构型.推导了12支链构型的协调方程,并运用Newton-Raphson法得到虚拟支链的数值解;构建了12支链构型位置正解的全解析数学模型.运用区间分析法研究了两类构型的位置工作空间和姿态工作空间.结果表明,10-5构型的工作空间较规则,且具有良好的对称性.

摘要： 在基于解析冗余关系的故障诊断应用中,系统不确定性方法会造成漏诊和误诊.本文在传统键合图线性差分变化技术(Bond graph-linear fractional transformation technique,BG-LFT)中引入区间分析理论,提出一种基于区间解析冗余关系的故障诊断方法.该方法在基于键合图的解析冗余关系故障诊断方法的基础上,首先结合BG-LFT和区间分析理论对参数不确定性和测量不确定性进行统一建模.然后,将键合图模型扩展为不确定性键合图模型,并推导区间解析冗余关系.最后,利用区间数学运算方法计算区间解析冗余关系,得到诊断阈值.将该方法应用于电动静液作动器参数型故障及传感器故障的故障诊断中.结果表明,与单纯使用BG-LFT相比,本文方法能更有效获取电静液作动器故障诊断依据,避免系统不确定性对诊断结果的干扰.

摘要： 文中针对生产规模小的大型贵重机械不确定性参数信息量不足的问题,采用区间非概率可靠性分析,只需已知不定量参数的集合上下界线即可求出结构的可靠性,将汽车起重机的起重量、起升冲击系数、起升载荷偏摆角作为不确定参数看作区间变量,采用分别对臂架的整体稳定性、刚度、强度的非概率可靠性研究,得到计算公式并结合汽车起重机工程实例对其臂架进行可靠性分析.分析结果表明:该方法得到的汽车起重机区间非概率可靠性大于1,符合实际要求.因此,采用区间非概率模型研究结构的可靠性,既可降低试验成本,又能提高计算的效率.该可靠性模型意义明确,具有很好的经济价值和社会价值,是对传统可靠性模型的补充.

摘要： 文中提出一种基于分步优化策略和区间分析方法的不确定性有限元模型修正方法.该方法以模态频率残差建立频率中值和频率半径的目标函数,对参数中值和参数半径进行分步修正:以模态频率中值残差构建修正目标函数,通过确定性修正获得参数中值;之后以模态频率半径残差构建修正目标函数,分别基于区间摄动法和基于Chebyshev多项式插值法2种区间分析方法完成了不确定性修正,获得参数半径.均匀简支梁算例表明,该方法具有较高的修正精度;某型塔式起重机工程实例的修正优化标明,将该方法与替代模型相结合可以极大提高修正效率且精度较高.

摘要： 基于粒子滤波器的SLAM算法一般无法保证真实状态处于算法估计的置信区域内,针对该问题,本文提出一种基于区间分析的SLAM算法.首先利用改进的箱粒子滤波器(Box Particle Filter)对机器人状态和特征位置进行初步估计;然后基于状态和特征之间的约束条件,通过区间约束传播法(Constraint Propagation,CP),减小区间尺度,在提升估计结果精度的情况下,保证了结果的可靠性;同时,利用q-satisfied技术,解决了约束传播过程中结果为空的问题,进一步保证了结果的可靠度.仿真试验和实际环境试验表明,相比基于粒子滤波器的SLAM方法,在参数尺度一致的条件下,该方法能以较少的粒子数获得更高的精度,同时保证了结果的可靠度.

摘要： 本文在研究区间分析热点和难点的基础上，运用区间分析原理，采用集总武模型SIMHYD模型对汉江进行月径流模拟。采用降雨的区间输入的形武和部分参数的区间输入两种形式，运用区间运算，得到区间输出结果。研究表明，区间分析方法在考虑输入和参数不确定对水文预测的影响是可行的。

摘要： 在未知但有界(UBB)误差假设下,把非线性系统模型参数估计看成是一个集合逆变换问题,利用基于区间分析的SIVIA算法可以得到参数成员集的近似但可靠的集估计,进一步计算便可得到待估参数的点估计。本研究通过对谷氨酸菌体生长模型参数估计进行仿真,验证了该方法的有效性。通过与其他算法相比较,结果显示该方法还具有较强的鲁棒性和一定的适用性。

摘要： 通过对复合材料膜材张拉找形的分析研究,分析了找形分析是不确定性问题,并将不确定性参数引入结构的边界条件之中,运用有效的区间数学的分析方法,给出了力密度的区间分析方法的具体过程,并结合具体算例编写程序给出了找形结果的区间表达形式.与力密度法的找形结果比较更接近实际工程模型,更科学的分析结果证明了本方法的正确性和可行性.

摘要： 针对含不确定性参数的转子系统,提出了一种基于区间数学、泰勒展开和摄动理论的转子瞬态响应区间分析法.该方法求解不确定性问题时无需不确定参数的具体概率分布,比传统概率法更具实用性.推导了基于转子瞬态响应信息的柔性转子瞬态动平衡法,并对一弹性支承双盘转子进行仿真平衡.将不确定性引入动平衡过程,分析了不同不确定性水平下不确定性参数对瞬态动平衡效率的影响.研究结果表明,不确定性累积可导致动平衡效率大幅降低,残余振动增大.

摘要： 介绍了凸集模型、信息差理论、区间分析、证据理论等不确定性处理方法,分析了它们各自的优缺点和适用范围,并对这些方法在可靠性工程中的应用的研究现状进行了综述.

摘要： 基坑工是一复杂的系统，为减少基坑工程事故，对基坑支护体系进行可靠性探讨是十分必要的。考虑到基坑支护结构和岩土力学参数取值的区间性特征，采用区间分析理论，建立了重力式基坑支护结构抗倾覆稳定性和抗滑移稳定性的功能函数。针对区间运算结果扩张问题，采用仿射算法，计算相应的可靠性指标。然后根据扩张原理.利用系统工程分析方法，分析了串联系统、并联系统、混联系统等典型系统的区间可靠性，计算实例说明了其分析过程。研究结果表明.进一步完善基坑支护体系可靠度的计算方法和理论，具有较大的实用性。

摘要： 研究了飞行器中常见的复合材料壁板结构在超声速或高超声速飞行时产生的壁板颤振现象，考虑气动加热效应对壁板刚度的影响。确定出其屈曲临界温度。分析了在不同的平板边界约束条件、气流偏角以及温度场等情况下的壁板颤振临界速度，并用区间分析的方法探讨了结构的材料特性随温度的变化对颤振临界速度的影响。

摘要： 文中构建了物理参数和几何参数同时具有区间不确定性的天线结构动力特性分析模型,并提出了基于可信度约束的结构动力特性分析方法;定义了具有可信度约束的区间运算规则;利用区间数学表述和结构振动中的Rayliegh商,推导出结构特征值的计算表达式.理论分析表明:区间参数天线结构各阶固有频率取某可能区间的可信度与各参数取值可信度的趋势是一致的.算例给出了区间参数天线结构的特征值可能值及其可信度的计算结果,表明该方法的可行性和有效性。所提方法从实际数据出发,充分利用客观的不确定性信息,结果更符合客观实际,并在一定程度上反映了天线结构固有频率结果的分布趋势.

摘要： 文中构建了物理参数和几何参数同时具有区间不确定性的天线结构动力特性分析模型,并提出了基于可信度约束的结构动力特性分析方法;定义了具有可信度约束的区间运算规则;利用区间数学表述和结构振动中的Rayliegh商,推导出结构特征值的计算表达式.理论分析表明:区间参数天线结构各阶固有频率取某可能区间的可信度与各参数取值可信度的趋势是一致的.算例给出了区间参数天线结构的特征值可能值及其可信度的计算结果,表明该方法的可行性和有效性。所提方法从实际数据出发,充分利用客观的不确定性信息,结果更符合客观实际,并在一定程度上反映了天线结构固有频率结果的分布趋势.

摘要： 本发明公开了一种基于超体积迭代策略的含区间参数结构响应区间的分析方法，本发明将结构响应量作为一个目标函数，通过优化算法求解响应量的最大/小值，从而确定响应量的上/下界。本发明采用的优化算法是一种基于超体积迭代策略全局优化算法，采用辛普森积分的策略在不确定参数范围内自适应地布置积分点，寻找这些积分点中对应目标函数的最大/小值，然后以目标函数最大/小值所对应的积分点为起始点，基于牛顿法得到全局的最大/小值，即得到了不确定性参数在非线性系统中传播的上/下界。该方法可以在不确定输入条件下，准确地确定结构的区间响应传播边界。

摘要： 本发明提供了一种对多个种类的混合动力车辆能够利用的区分进行定义的技术。取得由内燃机和电机中的至少一方驱动的车辆的行驶预定路径，将位于距当前位置规定距离的范围内的所述行驶预定路径以区别拥堵度的差的方式分割成多个区间，将位于距当前位置规定距离的范围外的所述行驶预定路径以区别行驶负荷的差的方式分割成多个区间。

摘要： 一种兴趣区间确定装置，基于动态图像文件所包含的音频信号，在所述动态图像文件中确定被推测为用户表现出兴趣的用户的兴趣区间，具备：兴趣区间候选提取单元（1801），在所述动态图像文件中，提取成为所述兴趣区间的候选的兴趣区间候选；微细构造判定单元（1802），判定所述兴趣区间候选中是否包含有特定的微细构造；以及兴趣区间确定单元（1803），在由所述微细构造判定单元判定为包含有所述微细构造的情况下，对包含所述微细构造且比所述兴趣区间候选短的特定区间进行解析，确定兴趣区间。

摘要： 本发明提供一种基于区间层次分析法和区间熵权混合赋权的直流保护系统可靠性评价方法，包括：根据直流保护系统可靠性综合评估指标体系组成，构建指标体系层次；依据直流保护系统的各个层次以及缺陷所在部位不同，对直流保护系统进行分类，统计以往各换流站的全部缺陷数据，根据缺陷数据设置直流保护系统各个层次的分值；根据直流保护系统缺陷的历史数据得出直流保护系统缺陷的指标数据；对指标量进行熵权法，得出三个指标的权重；运用熵权法对直流保护系统各类设备及整个系统进行可靠性评价；引入权重因子，将区间层次分析法和区间熵权法相结合，得到指标评价综合区间权重，由此对直流保护系统进行区间层次法和区间熵权法混合赋权法可靠性评价。

摘要： 本发明公开了一种基于超体积迭代策略的含区间参数结构响应区间的分析方法，本发明将结构响应量作为一个目标函数，通过优化算法求解响应量的最大/小值，从而确定响应量的上/下界。本发明采用的优化算法是一种基于超体积迭代策略全局优化算法，采用辛普森积分的策略在不确定参数范围内自适应地布置积分点，寻找这些积分点中对应目标函数的最大/小值，然后以目标函数最大/小值所对应的积分点为起始点，基于牛顿法得到全局的最大/小值，即得到了不确定性参数在非线性系统中传播的上/下界。该方法可以在不确定输入条件下，准确地确定结构的区间响应传播边界。

摘要： 本发明公开了一种基于区间层次分析和区间熵的电力用户设备评估方法，包括如下步骤：步骤1，根据电力用户设备采用区间指标的形式构建层次结构模型，所述层次结构模型按照目标层、准则层以及方案层建立；步骤2，根据层次模型中区间指标进行两两比对，构造区间判断矩阵A；步骤3，对区间判断矩阵A的一致性进行检验；如果区间矩阵A的一致性大于0.1，返回步骤2；直至运行其余步骤获得指标评价综合区间权重w，该方法一方面针对电力用户设备的评估缺乏需求侧响应的指标，从能效评估、安全监测和需求响应三方面提出电力用户设备评价指标体系；另一方面采用区间层次分析和区间熵组合方法，弥补层次分析法的主观随意性和熵法的客观性太强的不足。

摘要： 一种兴趣区间确定装置，基于动态图像文件所包含的音频信号，在所述动态图像文件中确定被推测为用户表现出兴趣的用户的兴趣区间，具备：兴趣区间候选提取单元（1801），在所述动态图像文件中，提取成为所述兴趣区间的候选的兴趣区间候选；微细构造判定单元（1802），判定所述兴趣区间候选中是否包含有特定的微细构造；以及兴趣区间确定单元（1803），在由所述微细构造判定单元判定为包含有所述微细构造的情况下，对包含所述微细构造且比所述兴趣区间候选短的特定区间进行解析，确定兴趣区间。

摘要： 讲话区间检测装置包括：第1嘴唇形状估计部，基于包括讲话者的声音的声响数据估计讲话者的第1嘴唇形状；第2嘴唇形状估计部，基于至少拍摄到讲话者的面部的图像数据估计讲话者的第2嘴唇形状；和讲话区间检测部，基于第1嘴唇形状的变化和所述第2嘴唇形状的变化，在声响数据中检测讲话者发出声音的讲话区间。

摘要： 本说明书实施例提供了用于间接边界的区间分析方法及区间分析装置。在区间分析方法中，确定作为待求区间对象的运行区间中的第一目标边界值的第一间接值索引对象，第一间接值索引对象对应的整数值存储在内存中，第一间接值索引对象被定义为整型类型，待求区间对象具有固定的属性区间；根据第一间接值索引对象以及属性区间中的第一待调整边界值，确定第一间接值索引对象与第一待调整边界值之间的第一最值表达式，第一待调整边界值与第一目标边界值属于所属区间中的同一最值类型，第一最值表达式用于确定运行区间中属于同一最值类型的边界值；以及根据第一最值表达式得到包括第一最值表达式的运行区间。

摘要： 本发明公开了一种基于BP神经网络微分与区间分析的区间不确定性优化方法，训练原模型的BP神经网络代理模型；外层优化求解器采用NSGA‑II算法，内层区间计算采用区间分析法；对于每组设计变量，采用子区间技术进行区间划分；将子区间组合的区间中值输入神经网络计算输出响应，并进行神经网络一阶微分运算，对不确定性目标函数与约束函数做一阶泰勒级数展开，采用区间扩展法和区间集方法计算它们的区间；通过区间序、区间可能度和误差经济性评价指标，将不确定性优化模型转化为多目标确定性优化模型；NSGA‑II进行模拟搜索，获得Pareto最优解集。本发明方法能够高效率的处理非线性区间不确定性优化问题，特别是工程不确定优化问题，具有较高工程实用价值。