非线性模型预测控制的智能算法综述

从非线性模型预测控制的预测模型建模和最优化问题求解两方面入手,介绍了近年来基于智能模型和智能优化算法的非线性系统预测控制方法,并对各种算法的特征进行了总结评述,指出了智能非线性预测控制方法存在的问题和未来的发展方向。     

基于ARIMA模型的短时交通流实时自适应预测

实时、准确的短时交通流量预测是智能交通系统(ITS)中的一个关键问题。基于采用ARIMA(P，d，0)模型结构的时间序列分析方法，提出一种短时交通流实时自适应预测算法。在该算法中采用带遗忘因子的递推最小二乘方法进行参数估计，采用基于线性最小方差预报原理的Astrom预报算法进行预报。针对大量实测数据进行仿真实验，结果表明：减小遗忘因子可以提高一步预测的性能。此外，将该算法分别应用于工作日和双休日的数据时，仿真实验都取得了较好的预测效果，说明该算法对不同交通流状况具有较好的适应性。     

基于灰色神经网络组合模型的故障预测

针对装备故障预测存在有效样本少、模型预测精度低等问题,集成灰色理论和神经网络方法,提出基于灰色神经网络的故障预测组合模型。基于新信息优先原理和重构背景值方法优化灰色GM（1,1）模型的初始值与背景值,利用Levenberg-Marquardt算法改进反向传播神经网络模型;采用组合预测思想,将多方法融合改进灰色模型和神经网络模型,分别构建基于权重分配、基于误差修正和基于结构优化的3种灰色神经网络组合模型。以某雷达发射机的故障预测为例,验证上述方法在故障预测中的有效性。结果表明,灰色神经网络组合模型的预测精度优于单一预测模型,可用于装备的故障预测和预测性维修。     

预测控制最新算法综述

随着预测控制在工业过程控制中的广泛应用，预测控制在算法和理论研究上都取得了长足进展。本文系统地总结了模型预测控制算法和非线性模型预测控制算法，并对各种算法的特征进行评述，指出预测控制算法存在的问题和研究方向。     

基于结构匹配的建筑信息模型构件快速对齐方法

基于结构匹配思想实现了建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)构件(或模型)的快速对齐.提出一种构件Item结构图(Item-based Structure Graph,ISG)作为BIM构件特征描述符;基于分解图匹配改进的图匹配算法被应用到ISG匹配过程中,解决了构件匹配中因...     

基于预测的区分业务模型与仿真分析

利用混沌相关理论对实际的网络流量进行了混沌特性与预测分析,并基于混沌预测在短期信号预测方面的良好特性,首次提出了基于预测的区分业务模型实现框架及动态QoS实现算法。基于OPNET的网络仿真实验表明,与传统的静态QoS参数配置方法和基于测量的动态QoS设置方法相较,该模型及方法在网络重负载环境下可使各业务的QoS性能指标及网络总体吞吐量均得到显著改善。     

一种基于随机进程代数的软件性能预测方法

性能是软件系统的内在属性之一,主要取决于体系结构选择和软件设计.基于模型的性能预测方法可以在软件开发完毕前得到性能需求满足情况的评价,也可帮助系统进行性能规划和调优.使用随机进程代数PEPA对J2EE应用交互过程进行了建模,该模型描绘了远程调用过程和容器处理过程的细节,能有效反映分布式应用中影响性能的主要因素.基于PEPA模型提出了一种面向COTS系统的性能预测方法,并可用于指导改进系统的响应性和可伸缩性.通过一个J2EE实例验证了方法的有效性.     

基于因子分析和Logistic模型的中国客运量预测

通过SPSS软件对1994~2011年中国客运量及影响因素进行因子分析,建立了中国客运量为被解释变量,其他影响因素为解释变量的多元统计分析模型。通过因子分析法分析影响中国客运量的主要因素,并进行了降维处理,消除由于变量过多而导致的多重共线性影响,同时得到反映不同年份的综合经济发展值的因子得分。考虑到2003年中国由于非典而导致的客运量降低的异常值的出现,将综合经济发展值与时间的关系首先作为一个整体研究,然后分为2个时间段分别研究,分别求出不同的综合经济发展值,构建了基于Logistic模型的中国客运量预测模型,进一步预测未来中国客运量。预测结果表明,通过较长时间段得到的综合经济发展值预测的数据误差相对较小。     

基于ARMA模型的故障率预测方法研究

在对比多种时间序列模型的基础上,结合故障率预测的特点,得出了自回归一移动平均混合模型(简称ARMA模型)是其中最适用于使用阶段故障率预测的方法这一结论.给出了基于ARMA模型的故障率预测的基本思想、预测模型、实施步骤,并按此法对某航空公司波音飞机故障率进行了预测,说明ARMA模型适用于故障率预测,且预测结果准确性较高.     

基于组件的开放式建模仿真软件研究

以光学仿真为背景,提出一个基于组件实现的开放式跨平台建模仿真软件SciSimu,此软件的目标是建立开放式的仿真平台,实现组件资源的可扩展与可重用。通过定制纽件可以实现组件模型的扩展,利用纽件逆辱己器可以实现对一些光学组件库的重用。基于SciSimu构造的系统模型,可以放在不同的彷真环境中运行,从而了解该模型的物理规律或工程效应。论述了SciSimu的主要概念、功能结构,并介绍了基于结构体的端口管理、接口自动生成和回珞解锁机制等关键技术实现,最后给出一个基于纽件的激光传输仿真实例。     

具有艏前波观测量的大型舰船姿态运动预报

讨论了应用舰前波观测量和舰船运动姿态观测数据，对大型船舶运动姿态进行建模预报的方法。提出了运动预报的ARMA模型和艏前波预报AR模型。给出了艏前波幅预报算法及舰船运动姿态预报算法。并对舰船从摇运动进行了仿真。仿真计算表明，该方法可达到满意的预报精度。最后，将该方法与通常的只依据舰船姿态观测量进行预报的AR方法进行了比较。     

基于CFD技术的液力减速器性能预测研究

基于CFD技术，以一雏束流理论的研究成果为参照，利用混合平面方法，同时采用标准k-ε模型及SIMPLEC算法，对全充液工况液力减速器内流场进行了数值模拟分析，得到了液力减速器的内流场压力、速度分布特性，在此基础上进行了制动力矩计算，其结果与实验结果基本吻合，表明采用CFD方法对液力减速器性能进行预测是可行的。     

基于预测模型的虚拟试验灵敏度分析

虚拟试验灵敏度分析技术研究虚拟试验输入参数不确定性对输出结果不确定性的影响程度,进而确定某些输入参数需引起重点关注.针对包含运行耗时仿真模型的虚拟试验,以概率分布描述输入参数不确定性,方差作为灵敏度指标,结合试验设计方法与贝叶斯理论建立虚拟试验预测模型,基于预测模型推导灵敏度指数后验均值的分布函数.测试算例表明本文提出的灵敏度分析方法大大减少仿真模型运行次数,效率较高.     

基于组件的一体化建模仿真环境(CISE)研究

从分析HLA仿真的不足出发,介绍了基于组件、MDA等先进技术开发的集中/分布/并行一体化建模仿真环境(CISE),并阐述了CISE的主要设计目标:实现模型资源可重用和一体化建模仿真,以同时支撑分析评估类仿真和过程演示类仿真,同时对CISE的主要概念、功能结构、关键技术和应用流程等作了详细描述。     

基于分形的软件衰退预测

许多研究人员指出导致软件性能衰退的主要原因之一是系统资源的耗尽,而软件系统实时运行时采集到的系统资源耗费数据展示出了分形这一几何特征,因此应用了基于分形分析的方法,计算反映软件衰退状态的霍尔德指数,实现软件性能衰退的预测。首先改进和扩展了霍尔德指数计算算法,使得能够计算多维霍尔德指数;然后使用经典的统计方法预测软件衰退导致宕机的时间,接着用实验验证了改进的多维霍尔德指数计算算法的精度,最后使用软件运行中采集到的系统资源耗费数据进行了仿真实验,实验结果显示该算法有效的预测宕机时间,从而为执行软件自愈策略提供依据。     

空间参考模型软件性能分析

空间参考模型是虚拟环境数据表示与交换的关键技术之一,也是精确描述和快速处理空间信息的基础。空间参考模型的数学基础是抽象坐标系的张成函数、参考基准和影射、坐标变换算法。数学分析表明,坐标变换的误差主要来源于算法中对张成函数的近似或者逼近处理。通过引入误差球的概念,可以定量分析各种坐标变换的最大误差。测试数据表明,在6000公里的高度范围内,坐标变换的最大计算误差不超过1.2毫米,平均计算时间不超过6微秒。对于大多数的仿真应用,空间参考模型软件的计算精度可以保证足够的空间一致性。     

用于基因预测的自适应滤波器的仿真研究

根据蛋白质编码区周期3行为,设计了两种用于基因外显子预测的窄带自适应滤波器,对基因序列进行滤波处理,获得了外显子的预测曲线;在此基础上,分析了最小均方误差（LMS）算法和递推最小二乘（RLS）算法用于基因预测的异同,通过比较滤波器参数和仿真曲线,表明递推最小二乘算法用于基因外显子预测优于最小均方误差算法。     

基于组件的分布离散事件仿真环境

基于组件的设计是在面向对象的设计基础上发展起来的一种软件设计方法，该方法采用层次化、模块化、标准化的思想来分析和设计系统，提高了系统的重用性，减少了应用开发的工作量，便于系统的升级和扩充。本文从分布离散事件仿真的特点出发，结合基于组件的软件设计思想,建立了仿真组件模型规范，提出了一种分布仿真算法，并开发了相应的仿真环境。该方法适用对大型、复杂系统进行建模和仿真，能有效支持模型重用。仿真环境具有较好的灵活性和扩展性。