一种新型混合预测模型的研究与应用

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混凝土导热系数的试验研究与预测模型

混凝土导热系数的试验研究与预测模型

预测模型
1、基于理论的预测模型:混凝土是一种复合材料,由多种原材料组成。因此, 其导热系数受到各组分材料性质、比例及结构的影响。基于理论的预测模型通常 是建立在对混凝土内部微观结构进行分析的基础上,通过物理或化学原理计算导 热系数。例如,通过研究混凝土内部的孔隙结构和水分分布,建立混凝土导热系 数的预测模型。
二、常见的导热系数测试方法
3、激光热线法:激光热线法结合了热线法和激光技术的优点,通过激光在试 样上产生热量,测量试样的温度随时间的变化来计算导热系数。这种方法具有较 高的精度和灵敏度,适用于各种材料。
二、常见的导热系数测试方法
4、瞬态热线法:瞬态热线法是一种改进的稳态测试方法,通过在试样的一侧 施加瞬态的热量脉冲,并测量另一侧的温度响应来计算导热系数。这种方法适用 于低导热系数的材料,具有较高的精度和可重复性。
一、导热系数的定义和测量原理
一、导热系数的定义和测量原理
导热系数是单位时间内,材料在单位面积和温度差异下,通过材料传导的热 能。其基本单位为瓦(W)或瓦时(Wh)或瓦时摄氏度(Wh℃)。在本质上,它 是材料的热容量和材料厚度的函数。
一、导热系数的定义和测量原理
测量导热系数主要基于稳态法和非稳态法两种基本方法。稳态法是通过在材 料的一侧施加恒定的热量,然后测量另一侧的温度变化,从而计算导热系数。这 种方法主要用于高导热系数的材料。非稳态法则是在材料的两侧施加温度差,并 测量材料内部的温度随时间的变化,从而计算导热系数。这种方法主要用于低导 热系数的材料。
内容摘要
密度与导热系数之间存在一定的关系。一般来说,密度越小,导热系数越低, 保温性能越好。这是因为密度越小,材料内部的孔隙率越高,空气含量越多,从 而有效降低了热传导。但是,这种关系并不是线性的,而是受到多种因素的影响, 如材料的质量、微观结构、环境温度等。

预测模型在工业工程中的研究与应用

预测模型在工业工程中的研究与应用

预测模型在工业工程中的研究与应用随着科学技术的不断进步,预测模型作为一种独特的工具,被广泛应用于工业工程中。

预测模型基于历史数据和相关变量之间的关系,通过建立数学模型来预测未来的情况。

本文将探讨预测模型在工业工程中的研究与应用,旨在为读者提供一个更全面的了解。

一、预测模型的理论基础在深入讨论预测模型在工业工程中的应用之前,我们首先需要了解其理论基础。

预测模型是基于概率统计和时间序列分析等理论方法进行构建的,其中最为经典的是线性回归模型和时间序列模型。

线性回归模型是一种常用的预测方法,基于变量间的线性关系建立数学模型。

通过分析变量之间的相关性,我们可以了解到它们对于待预测变量的影响程度,并进而预测未来的结果。

例如,在生产过程中,我们可以通过建立线性回归模型来预测产品的质量指标,并调整生产工艺以达到更好的效果。

时间序列模型则是一种用来预测时间相关数据的方法。

它通常基于历史数据中的趋势、周期性和随机性来建模。

例如,在股票市场中,投资者可以使用时间序列模型来预测股票价格的变动趋势,以此决定是否进行投资。

二、预测模型在工业工程中的应用1. 生产计划与优化在工业生产中,预测模型可用于帮助制定合理的生产计划并进行优化。

通过分析历史数据和市场需求的变化趋势,预测模型可以预测出未来的产品需求量,并根据实际情况进行生产规划。

此外,预测模型还可以帮助优化生产过程,提高生产效率和产品质量。

2. 设备维护与故障预测在工业工程中,设备的维护和故障预测对于确保生产线的正常运行至关重要。

通过收集和分析设备的运行数据,预测模型可以提前发现设备可能出现的故障,并提出相应的维护计划。

这可以大大减少设备停机时间和维修成本,提高生产线的可靠性。

3. 质量控制与改进预测模型在质量控制和改进方面也有重要的应用。

通过收集和分析生产过程中的相关数据,预测模型可以预测产品质量的指标,并帮助制定相应的控制措施。

此外,预测模型还可以在产品质量出现偏离预期情况时,提供改进的建议和方向。

广义线性混合模型在预测中的应用研究

广义线性混合模型在预测中的应用研究

广义线性混合模型在预测中的应用研究广义线性混合模型(GLMM)是一种非常强大的统计方法,因其在具有分层结构的数据分析中具有很高的适应性和灵活性而备受研究者关注。

它将固定效应和随机效应结合在一起,可以应用于各种各样的数据类型,例如二项式数据、计数数据、高斯混合数据等。

多年来,GLMM已经应用于各种领域的实际问题,包括生态学、医学、心理学、经济学等。

本文将介绍GLMM的统计基础和在预测中的应用研究。

GLMM的基本要素广义线性混合模型是广义线性模型(GLM)和线性混合模型(LMM)的自然扩展。

它们可以用不同的方式来描述,但是他们有一些相同的基本要素:·响应变量:指需研究的变量,如二项式数据中观察到的成功次数或失败次数,计数数据中观察到的计数值,高斯混合数据中观察到的连续型数值等。

·固定效应(样本效应):指影响响应变量的因素,且每个因素有一个确定的参数。

这些参数可以解释各种因素与响应变量之间的关系。

·随机效应(个体效应):指在数据中存在的组成层次结构,通常表现为对数据的组织形式没有意义的变量。

如果每个组件(如数据中的每个观察值)都具有不同的变化性,那么这些变化将归因于随机效应。

随机效应的参数通常无法为每个组件提供具体值的解释。

相反,随机效应通常旨在捕获对数据中的变异性所做出的贡献。

为此,GLMM的数学表达式可以用广义线性模型(GLM)的形式,加上一个可扩展的随机效应(LMM),如下所示:Y_i | b_i ~ f(θ_i) , b_i ~ N(0, D)θ_i = X_i β + Z_i b_i其中,Y_i是i观察结果的反应变量,b_i是该观测值的扰动项,~ f(θ_i)是Y_i的条件分布,即反应变量的概率分布函数(pdf),N(0, D)是扰动项b_i的高斯分布,θ_i是反应变量模型的线性预测器,并且X_i和Z_i是对应于固定因子和随机因子的设计矩阵,β是固定效应系数,如斜率或拦截值,而 b_i 是随机效应系数。

端元混合模型定义-概述说明以及解释

端元混合模型定义-概述说明以及解释

端元混合模型定义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:端元混合模型是一种统计模型,用于描述由多个组分(端元)组成的复杂系统。

在实际应用中,端元可以代表不同的类别、群体或者特征。

端元混合模型的核心思想是将系统看作是由各个端元的混合组成,通过对各个端元的建模来对整个系统进行分析和预测。

端元混合模型在很多领域都有广泛的应用,包括生物学、经济学、社会学等。

通过对不同端元的概率分布和参数进行建模,端元混合模型可以更准确地描述系统的复杂性和多样性,从而提高预测的准确性和可靠性。

本文将深入探讨端元混合模型的概念、应用和优势,希望通过对这一模型的介绍和分析,读者能更加深入地了解统计建模中的一种重要方法。

1.2 文章结构文章结构部分包括了本文的组织框架和主要内容安排。

本文主要分为引言、正文和结论三部分。

在引言部分,将介绍端元混合模型的概念、本文的目的和意义。

在正文部分,将详细探讨端元混合模型的概念、应用以及其优势。

最后,在结论部分,将总结文章的主要内容和观点,并展望未来端元混合模型的发展趋势和可能的研究方向。

文章结构清晰,逻辑性强,有助于读者更好地理解和掌握端元混合模型的相关知识。

1.3 目的端元混合模型作为一种新兴的统计学方法,在数据分析和模型建构领域具有广泛的应用前景。

本文的目的在于全面介绍端元混合模型的定义、应用和优势,帮助读者更加深入地了解和掌握这一重要的模型方法。

通过本文的阐述,读者可以清晰地了解端元混合模型在不同领域中的应用情况,并且能够更好地理解端元混合模型的优势和特点。

同时,本文也旨在为研究者和实践者提供一个深入学习端元混合模型的参考资料,帮助他们在实际研究和项目应用中更好地运用端元混合模型解决复杂的数据分析问题。

最终,我们希望本文能够帮助推动端元混合模型在实践中的广泛应用,并为相关领域的发展做出积极的贡献。

2.正文2.1 端元混合模型的概念端元混合模型是一种统计学上的模型,其基本概念是将整体的数据集分解为多个子集(端元),每个端元可以具有不同的概率分布。

《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》范文

《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》范文

《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言随着交通量的不断增加和道路使用年限的延长,沥青路面的疲劳性能逐渐成为道路工程领域关注的重点。

Superpave沥青混合料作为一种新型的沥青混合料,其具有优异的抗疲劳性能、抗车辙性能等,广泛应用于实际道路建设中。

因此,对Superpave沥青混合料的疲劳性能进行深入研究,对于提高道路工程的质量和延长其使用寿命具有重要意义。

本文将研究Superpave沥青混合料的疲劳性能,并探索分数阶灰色预测模型在道路工程中的应用。

二、Superpave沥青混合料疲劳性能研究Superpave沥青混合料的疲劳性能主要受到材料性质、环境条件以及交通荷载等因素的影响。

通过对Superpave沥青混合料进行重复加载试验,可以模拟其在真实交通环境下的疲劳过程。

试验结果表明,Superpave沥青混合料具有较好的抗疲劳性能,能够承受较大的交通荷载而不会出现明显的疲劳破坏。

为了更深入地研究Superpave沥青混合料的疲劳性能,本文还采用了有限元分析方法。

通过建立道路结构的有限元模型,可以模拟不同交通荷载下的道路响应,从而分析Superpave沥青混合料的疲劳性能。

分析结果表明,Superpave沥青混合料在承受交通荷载时,具有良好的应力分散能力和抗裂性能,能够有效延长道路的使用寿命。

三、分数阶灰色预测模型在道路工程中的应用分数阶灰色预测模型是一种基于灰色系统理论的预测方法,可以用于预测道路工程的未来发展趋势。

该模型能够充分考虑系统的非线性、不确定性和灰色性等特点,提高了预测的准确性和可靠性。

在道路工程中,分数阶灰色预测模型可以用于预测道路的交通流量、路面损坏情况等,为道路工程的规划和设计提供重要的参考依据。

针对Superpave沥青混合料的疲劳性能,我们可以采用分数阶灰色预测模型进行预测分析。

通过对历史数据的收集和分析,建立分数阶灰色预测模型,可以预测Superpave沥青混合料在未来使用过程中的疲劳性能变化情况。

基于机器学习的价格预测模型研究与应用

基于机器学习的价格预测模型研究与应用

基于机器学习的价格预测模型研究与应用随着社会的发展和科技的进步,机器学习作为一种新型的人工智能技术,已经被广泛应用在各个领域中。

其中,机器学习在金融领域中的应用成为了现在的一个热点。

机器学习通过对金融市场的历史数据进行分析,可以为投资者提供有价值的信息,有助于投资者做出更好的决策。

其中,机器学习在价格预测领域的应用尤为重要。

一、机器学习在价格预测中的应用机器学习在价格预测中的应用主要是通过对历史数据进行分析,以建立价格预测模型。

根据预测的种类,可以将价格预测模型分成两类:基于监督学习的价格预测模型和基于无监督学习的价格预测模型。

1、基于监督学习的价格预测模型基于监督学习的价格预测模型是通过监督学习算法建立的。

在这种模型中,需要在历史数据中寻找有监督的模式,再利用这些模式进行预测。

以线性回归为例,通过对某个商品的历史数据进行分析,可以得到一堆样本数据。

每个样本数据包括该商品价格和与价格相关的各种因素,如销售量、商品品牌、广告投入等等。

通过对这些因素进行线性回归,可以得到一个线性方程,该方程可以用来预测该商品的未来价格。

2、基于无监督学习的价格预测模型基于无监督学习的价格预测模型是指在不存在有意义的标签信息的情况下,利用未标记过的数据的统计规律、结构等特征来预测价格走势的技术。

如:聚类、协同过滤等算法。

以聚类为例,当我们想要对某个商品进行价格预测时,首先要定义这个商品所属的类别。

例如我们可以定义商品的类别是电子产品、家用电器等。

然后,利用聚类算法对历史数据进行分析,将商品分到不同的类别中,从而在商品特征相同的前提下,预测同一类商品的价格走势。

二、机器学习模型的特点在利用机器学习建立价格预测模型的时候,需要了解一些机器学习模型的特点,从而能够更好地理解如何使用这些模型。

1、高精度机器学习模型可以利用大量的历史数据建立出高度准确的预测模型,从而能够预测未来价格走势。

2、适用性广泛机器学习模型不仅可以应用于股票、期货等金融领域,也可以运用在房地产、能源等领域中,可扩展性广泛。

金融风险识别与预测模型研究与应用

金融风险识别与预测模型研究与应用

金融风险识别与预测模型研究与应用近年来,随着金融市场的不断发展和全球经济的深度融合,金融风险也日渐复杂化和多样化。

金融风险识别与预测成为金融机构和投资者关注的重要问题。

为了更好地应对金融风险,研究和应用金融风险识别与预测模型成为迫切需求。

一、金融风险识别模型金融风险识别模型是对金融市场中可能存在的各种风险进行识别和分类的一种方法。

这些模型主要基于历史数据和统计学方法,通过建立各种指标和变量之间的关系,来辨别可能的风险因素。

常见的金融风险识别模型包括VAR模型、GARCH模型和机器学习模型等。

1. VAR模型(Value at Risk):VAR模型是一种基于历史数据和统计学方法的风险度量模型。

它在给定置信水平下,通过计算金融投资组合可能的最大亏损来度量金融风险。

VAR模型将风险分为市场风险、信用风险和操作风险等,并通过建立投资组合之间的关系和历史数据的统计分析,来预测未来可能的风险。

2. GARCH模型(Generalized Autoregressive Conditional Heteroskedasticity):GARCH模型是一种对时间序列数据进行建模的方法,常用于预测金融市场的波动性和风险。

GARCH模型通过建立波动性的条件异方差模型,揭示了金融市场中的时间序列波动性的非线性特征。

利用GARCH模型,可以预测未来的风险水平,并帮助投资者做出相应的风险管理决策。

3. 机器学习模型:近年来,机器学习技术的快速发展为金融风险识别和预测提供了新的思路和方法。

机器学习模型主要利用大数据和算法来挖掘金融市场中的规律和模式,从而实现对金融风险的准确预测。

常见的机器学习模型包括神经网络模型、支持向量机模型和随机森林模型等。

二、金融风险预测模型金融风险预测模型是在识别金融风险的基础上,进一步对未来可能的风险进行预测和评估的模型。

这些模型通过分析市场信息和指标,结合历史数据和统计学方法,来预测未来的金融风险水平。

基于改进SIR模型的新型冠状病毒肺炎疫情预测及防控对疫情发展的影响

基于改进SIR模型的新型冠状病毒肺炎疫情预测及防控对疫情发展的影响

基于改进SIR模型的新型冠状病毒肺炎疫情预测及防控对疫情发展的影响一、本文概述本文旨在探讨基于改进SIR模型的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情预测,并分析防控措施对疫情发展的影响。

通过对传统SIR模型进行优化,以更准确地反映COVID-19疫情的传播特性,为决策者提供科学的预测依据。

本文还将分析不同防控措施对疫情发展的影响,以期为未来疫情防控提供有益参考。

本文将介绍SIR模型的基本原理及其在传染病预测中的应用。

在此基础上,阐述传统SIR模型在COVID-19疫情预测中的局限性,进而提出改进SIR模型的必要性。

改进SIR模型将考虑COVID-19疫情的特点,如传染率、康复率、死亡率等关键因素,以提高预测精度。

本文将运用改进SIR模型对COVID-19疫情进行预测。

通过对疫情数据的拟合和分析,评估模型的有效性。

同时,根据不同地区、不同时期的疫情数据,分析疫情传播趋势及其变化原因。

这将有助于决策者更好地了解疫情发展趋势,为制定科学、合理的防控策略提供依据。

本文将探讨防控措施对疫情发展的影响。

通过对比分析不同防控措施的效果,评估其对疫情传播的抑制程度。

结合改进SIR模型的预测结果,分析防控措施对疫情发展趋势的影响,为未来疫情防控提供有益参考。

本文旨在通过改进SIR模型,提高COVID-19疫情预测的精度,并分析防控措施对疫情发展的影响。

这将有助于决策者更好地制定疫情防控策略,保障人民生命安全和身体健康。

二、改进SIR模型构建传统的SIR模型(Susceptible-Infected-Recovered)是流行病学中用于描述疾病传播的经典模型,其中S表示易感人群,I表示感染人群,R表示康复人群。

然而,面对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)这样的疫情,传统SIR模型在预测疫情发展时存在一些局限性,如未考虑隔离措施、社区传播、病毒变异等因素。

因此,为了更准确地预测新型冠状病毒肺炎疫情的发展,我们提出了基于改进SIR模型的预测方法。

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一种新型混合预测模型的研究与应-中国风速预测案例研究摘要鉴于目前能源危机日益严重,新能源的开发利用日益受到重视,风能在这些可再生能源中得到广泛的应用。

然而,风电的随机性可能会在电力系统中引起一系列问题。

此外,将大型风电场整合到整个电网中将给稳定和安全带来沉重的负担。

准确的风速预测将降低风电的随机性,有效缓解风电对电力系统的不利影响。

在本文中,提出了一种混合风速预测模型,希望实现更好的预测性能。

采用小波包变换(WPT)将风速级数分解成不同频率的几个系列。

建立了基于模拟退火(PSOSA)的粒子群优化调整参数的最小二乘支持向量机(LSSVM),对该系列进行建模。

模型的最优输入形式由相空间重建(PSR)确定。

为了验证拟议模型的有效性,以西北地区甘肃省四个风电场的日平均风速为例,模拟和灰色关系分析的结果表明,所提出的模型优于对照模型,并且接受了具有相同均值的真实系列的预测序列的零假设。

目录1 介绍 (3)2 方法论 (6)2.1小波包变换(WPT) (6)2.2 相空间重建C-C法 (6)2.3 最小二乘支持向量机(LSSVM) (6)2.4 优化算法 (7)2.4.1 粒子群优化(PSO) (7)2.4.2 模拟退火(SA) (7)2.4.3 组合优化算法PSOSA (7)2.5 灰色关系分析 (8)3 混合WPT-LSSVM-PSOSA模型 (8)4 实验设计及结果 (9)4.1 研究区域和数据集 (9)4.2 预测精度的绩效标准 (9)4.3 WPT的结果 (10)4.4 相空间重建(PSR) (10)4.5 选择LSSVM模型 (10)4.6 模型比较 (11)4.7 灰色关系分析结果 (12)4.8 统计假设检验 (13)5 结论 (13)1 介绍随着世界能源消耗不断增加,传统能源资源蓬勃发展,化石燃料储存量下降,全球能源危机逐渐显现。

因此,减轻能源危机,发展可再生能源,实现能源的可持续发展已成为世界能源发展战略的重大举措。

风能是可再生能源的重要类别,资源丰富,可再生,广泛分布和清洁,导致风电成为重要的可再生能源发展方向。

目前,风电不仅在发达国家,还在许多发展中国家广泛应用,甚至在一些发达国家,风电部分取代了传统发电模式,是经济发展的基本动力。

中国是世界上最大的发展中国家,拥有丰富的风能资源。

随着风电技术日益成熟和政府的大力支持,风电已成为全国增长最快的可再生能源。

根据中国政府的计划,到2020年,风电装机容量将达到30吉瓦[1]。

在当今风力发电的快速发展中,风电在整个电力系统中的比重越来越大。

然而,由于风能的随机性和间歇性,随机风速和风向导致风力发电机输出功率的明显波动,这种波动对电网频率和电压稳定性产生不利影响。

当风电比例达到一定程度时,对电力系统的安全稳定运行和发电量的质量构成严重挑战。

另外,为了应对风力发电的间歇性和随机性,需要足够的备用电力来保护用户的正常供电,从而增加了电力系统的储备能力,这无疑增加了电力系统的运行成本电力系统。

因此,准确的风速预测可以提高随机风电的可预见性,降低储备功率需求,从而提高电网的可靠性。

降低运行成本和旋转储备将有可能增加电网中的风力发电量。

为了避免风力发电一体化的挑战,相对精确的风速和风力发电预测是非常重要的。

目前,中国风电场的风速预测误差在25-40%的范围内[2,3]。

这些结果不尽如人意,不仅与预测方法有关,而且与预测期有关。

根据风电运行的要求,预测可分为四个层面:[4,5]:超短期,短期,中长期和长期。

超短期预测和短期预测主要用于负载跟踪和预负载共享。

风力发电机组的电力系统管理和维护措施分别采用中长期和长期[6,7]的预测进行。

近期,许多研究人员对风速和风力发电预报进行了深入研究,并提出了许多方法,并将其应用于风电场。

这些方法可以分为四个类别[8]:物理模型,统计模型,空间相关模型和人工智能模型。

物理模型不仅利用历史数据,还考虑了天气和地理条件来帮助风速预测,期望实现更好的预测精度[9,10]。

相反,称为随机时间序列模型的统计模型只采用历史风速。

这种模型方法易于应用,实现简单。

因此,风速预测中常出现几种类型的时间序列模型,包括自回归模型(AR),移动平均模型(MA),自回归移动平均模型(ARMA)[11]和自回归积分移动平均模型(ARIMA)[12]。

文献调查得出的结论是,在绝大多数案例研究中,统计模型在适用于短期,中期和长期风速预测时表现良好,而物理学模型在超短期和短期视野中呈现令人满意的结果。

通常,当风电场的可用研究信息不足时,空间相关模型[13,14]主要被使用,但是几个相邻风电场的基本信息是可用的。

与其他模型不同,为了建立空间相关风速预测模型,必须从多个空间相关位置测量风速和其他包含延迟时间的必要信息。

因此,测量及其延迟时间增加了实施空间相关预测的复杂性和成本。

最近随着人工智能技术的飞速发展和普及,应用不同的智能算法,包括人工神经网络(ANN)[15-19],支持向量机(SVM)[20- 22]和模糊逻辑方法[23,24],风速预测。

混合风速预测模型[25-28]被广泛采用,具有令人满意的预测结果。

这样的原因可以在很大程度上挖掘不同风速时间序列的隐藏信息。

根据许多研究,至少有三种可以提高风速预测精度的方法。

首先,在进入预测模型之前,对原始风速系列进行了预测,以达到相对较高的预测精度。

小波变换(WT)[29-31]和经验模式分解(EMD)[19,32,33]是处理风速系列的最常见技术。

前者可以去除原始序列的不规则波动,而后者可以将原始序列分解为若干内在模型函数(IMF)进行建模。

其次,众所周知,投入表对预测结果有重要的影响。

有时,投入表决是通过反复试验和研究人员的经验来决定的。

在许多论文中,应用部分自动相关函数(PACF)[32,33]来选择最佳输入形式。

在本文中,我们使用相空间重建[34]来确定输入格式。

第三,模型参数在建模过程的预测精度上起着重要的作用。

随着科学技术的发展,常用的智能优化算法,如遗传算法(GAs)[29,35],模拟退火(SA)[36,37],实用群算法(PSO)[5,35] ,蚁群优化(ACO)[38]被广泛应用于参数优化。

此外,许多论文已经证明,通过智能优化算法优化的模型具有更好的预测性能。

在本文中,提出了一种混合模型,期望更准确地预测风速。

与WT方法相比,WPT方法不仅分解低频序列,而且分解高频序列,可以更精细地挖掘原始序列的特征。

首先,采用WPT方法处理原风电系列,提高预测能力,可以实现不同频率的不同频率系列,包含不同风速特征。

然后,对于所有子系列,对相位空间重建进行整形,以选择除频率最高的子系列之外的输入形式,并且嵌入维度和延迟时间由于C-C方法而易于计算操作和最小计算要求。

最后,建立了最小二乘支持向量机(LSSVM)模型来预测所选择的子系列。

由于LSSVM模型中的所有参数对预测精度都有显着的影响,与基本PSO算法相比,基于模拟退火(PSOSA)的粒子群优化具有避免落入局部极值点的能力,用于优化LSSVM模型中的两个参数。

风速预测值可以通过将所有选定的子系列除了频率最高的预测值相加以获得。

为了评估混合方法的有效性,对位于中国西北甘肃省的四个风电场进行了案例研究。

此外,灰色关联分析和统计假设检验用于评估所提出的模型产生的预测序列的合理性。

提出的模型的优点,导致更好的预测性能,在以下几个方面表现出来。

首先,许多单一方法通过直接使用原始风速系列来实现风速预测,但是由于原始系列中的随机噪声的影响,预测精度不太令人满意。

在本文中,WPT用于预处理原风速系列,降低随机噪声的影响。

那么,所提出的模型中的输入形式确定是更为微小,更新颖。

通过审查许多论文,我们发现输入表单的确定是基于经验或PACF的数字[29]。

然而,受温度,压力和湿度等因素影响的风速波动是一个复杂的非线性动力系统。

因此,本文的创新是将相空间理论分为风速预测。

同时,输入表单可以通过C-C方法自动确定,可以减少个人选择性输入对预测结果的影响。

因此,我们使用验证集来减轻可能的过度拟合而不是使用整个训练集[39]。

另外,考虑到所有方面,选择LSSVM作为主要的预测模型是合适的。

在文献中,三个非常重要和广泛使用的风速预测模型是ANN,SVM和LSSVM。

虽然ANNs训练算法具有从给定数据自适应学习的能力,但它们受到诸如存在局部最小值,过拟合和慢收敛速度等几个缺点的困扰[40]。

此外,LSSVM和SVM也可以提供比一些人工神经网络更稳定的预测结果,因为ANN的权重是随机初始化的。

然而,SVM的主要缺点是训练阶段的速度较慢[41],本文应用LSSVM可以通过将SVM的二次规划问题转化为求解线性方程的问题来提高解决问题的训练速度。

与其他仅使用单个PSO或单个SA的单一智能优化算法的其他LSSVM参数确定方法不同,本文应用了PSO和SA的组合,以避免落入局部极值点。

最后,除了使用三个常见的错误标准(MAE,MSE和MAPE)来评估所提出的混合模型的效率之外,还使用灰色关系分析和统计假设检验来说明从几何角度出发的模型的优越性形式的预测系列和统计学。

总体而言,开发模式的新颖性体现在以下几个方面:(1)利用数据预处理方法处理原风电系列; (2)相位空间执行选择输入格式; (3)利用人工智能(PSOSA)模型调整参数的LSSVM模型进行预测。

(4)选择灰色关联分析和假设检验作为提出模型预测性能的新工具。

2 方法论2.1小波包变换(WPT)小波包变换(WPT)是一种风力数据处理的有效方法,可将风速系列分为一组本构系列。

当使用这些本构系列进行时间序列预测时,由于WPT技术的过滤效果,可以实现更好的预测精度。

小波包的概念首先由Wie-kerhauser等人提出,并基于小波变换的定理。

小波包变换的结构与离散小波变换(DWT)相似。

两者都有一个包含多分辨率分析(MRA)的框架。

然而,小波变换只是分解低频序列,而高频序列保持不变。

图1的部分(b)示出了小波变换的示意图。

分解的结果为X0 = H1 + H2 + + Hj + Lj。

也就是说,原始序列X0被转换为近似分量Lj,并且许多细节分量Hiði= 1; 。

;第j个。

近似分量包含低频信息。

提供信号的最重要的部分是它的身份和细节组成部分,揭示了信号的味道。

由于其分解尺度是基于二进制模式的变化,所以这种类型的分解在高频下产生较差的频率分辨率,在低频下产生较差的时间分辨率。

然而,对于小波包变换,如图1的部分(a)所示,它产生进一步的低频和高频分解。

这有效地补偿了缺少小波变换。

在图1中,L和H分别表示低频和高频,下标表示小波包的分解层。

我们可以得到X0 = LLL3 + LLH3 + LHL3 + LHH3 + HLL3 + HLH3 + HHL3 + HHH3。

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