检索结果-内蒙古大学图书馆

系统工程与电子技术 2005年第5期27卷 834-836,917页

作者：苏子健钟毅芳华中科技大学国家CAD支撑软件工程技术研究中心湖北武汉430074

对于大系统的优化,子系统由于分析模型计算复杂而大量采用近似模型代替与优化。常用的近似建模技术有响应面模型(RS)、计算机试验设计与分析模型(DACE)和神经网络中的误差后向传播模型(BP)。拟对以上三种近似建模技术进行了比较研究,简... 详细信息

对于大系统的优化,子系统由于分析模型计算复杂而大量采用近似模型代替与优化。常用的近似建模技术有响应面模型(RS)、计算机试验设计与分析模型(DACE)和神经网络中的误差后向传播模型(BP)。拟对以上三种近似建模技术进行了比较研究,简要阐述了三种近似建模技术的理论基础,并应用实例分别进行了考核。在各近似模型的近似精度和计算费用等方面进行了初步探讨与研究。

关键词：近似建模响应面 BP神经网络

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产品方案设计中的近似建模与知识处理方法研究

产品方案设计中的近似建模与知识处理方法研究

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作者：郭丰哈尔滨工业大学

学位级别：博士

工业4.0的基本内涵是智能化、绿色化和人性化。智能化是实现绿色化和人性化的重要基础,也是影响工业生产效率与成本的重要因素。我国作为拥有完整工业体系的国家之一,提高智能化水平是实现中国制造2025目标的根本途径。工业产品设计是... 详细信息

工业4.0的基本内涵是智能化、绿色化和人性化。智能化是实现绿色化和人性化的重要基础,也是影响工业生产效率与成本的重要因素。我国作为拥有完整工业体系的国家之一,提高智能化水平是实现中国制造2025目标的根本途径。工业产品设计是工业产品制造的前提。随着机电装备功能与结构日益复杂,设计过程集成、设计知识丰富、设计参数多样,设计人员难以通过一次设计过程获得设计结果,需通过反复迭代,试凑和优化才能完成设计任务,设计效率低、设计质量难于保障。因此,本文研究了含多类型参数的产品方案设计近似建模方法,支持设计人员快速获得产品方案设计初始域;研究了面向多类型设计知识的知识处理方法,支持设计人员基于方案设计初始域获得准确的产品设计结果;基于上述方法研发了产品方案设计支持系统,通过大型发电设备设计过程对上述方法和系统进行了验证。复杂机电产品多呈现单件、小批、大成套的生产模式,产品设计案例样本数量少、种类多,难以通过多次采集来保证样本数量。针对设计案例样本稀少问题,本文提出了变参数径向基响应面近似模型,通过优化径向基函数中的参数使近似模型能够利用少数样本完成建模。实验证明了该方法在函数测试中使RMSE精度提高14.5%以上,水轮发电机转子转轴设计案例也证明了该方法能够实现对小样本设计案例的近似建模。针对设计案例中样本缺失情况,本文提出了连续函数预测模型,通过近似补充缺失样本实现对样本数据缺失设计案例的近似建模。该方法在NN3混沌时间序列数据实验中使测试样本平均相对误差减少20%以上,水轮机蜗壳流速系数选择案例也证明了该方法能够实现对样本缺失设计案例的近似建模。设计样本中除离散参数外,复杂产品方案设计中多存在区间型参数。针对传统学习方法难于实现含区间型参数产品方案近似建模的问题,本文基于模糊数学理论提出了混合规则网络模型。该模型通过动态规则选择机制选出适用于样本的最优规则,并通过利用最优规则进行样本计算的方法完成建模。实验采用Iris公共数据分别验证了模型不同参数对实验结果的影响,交叉验证留一法实验证明了混合规则网络模型能够实现96.67%的实验准确度。为进一步提高模型运行的高效性与稳定性,本文又提出了自适应动态优化网络结构方法和动态混合规则网络模型。实验采用Box–Jenkins煤气炉数据验证了该模型的有效性和稳定性。水轮发电机电磁绕组方案设计案例也证明了本文所提模型和方法能够实现含区间型参数产品设计案例的近似建模。由连续曲线构成的图形案例在复杂产品方案设计中较难快速应用。针对图形案例离散后样本量庞大且应用传统近似建模方法会产生全局较大误差的问题,本文提出了基于细胞核孔的信息特征样本空间构建方法。该方法通过筛选特征样本和评价特征样本重要程度获取了能够表示连续曲线特征的信息特征样本,实现了对图形型案例的近似表示,建立了图形型案例的近似模型。实验证明了对于Box–Jenkins煤气炉数据,该模型能够在精简大约50%样本量的情况下保持原始曲线和训练后曲线的相似度。基于信息特征样本的水轮机选型设计研究表明该模型能够提高水轮机选型设计的工作效率。由于设计人员难以进行复杂产品方案快速设计,本文提出了产品方案设计中的多类型知识处理方法。利用本文提出的基于Java-XML的多类型知识表达方法实现了面向类型的知识模块化方法;基于工作流程模式实现了设计知识模板的快速建立;提出了知识模块的元推理机和知识模板的两级协同推理机制,提高了知识模块重用性;提出了推理缓冲池策略,提高了多类型知识推理效率。多类型设计知识处理方法提高了产品设计知识建模效率和工程适用性。为了提高大型发电设备方案设计效率,本文研发了大型发电设备方案设计支持系统,并利用系统对本文所提模型和方法进行了应用验证。本文研究对于丰富产品方案设计方法具有理论意义,为人工智能技术在产品设计中的工程应用提供了范例。

关键词：产品方案设计设计支持系统近似建模知识处理方法

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基于Kriging的飞行器多学科近似建模方法研究

基于Kriging的飞行器多学科近似建模方法研究

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作者：张熠国防科技大学

学位级别：博士

近年来,空天领域的竞争日益激烈,对飞行器的设计水平提出了更高的要求。飞行器设计涉及多类学科,包括空气动力学、结构力学和热力学等等。为了提升学科分析精度,需要使用高精度学科模型。如果直接将其嵌入飞行器多学科优化中,必将导致... 详细信息

近年来,空天领域的竞争日益激烈,对飞行器的设计水平提出了更高的要求。飞行器设计涉及多类学科,包括空气动力学、结构力学和热力学等等。为了提升学科分析精度,需要使用高精度学科模型。如果直接将其嵌入飞行器多学科优化中,必将导致高昂的计算代价。为了降低其计算代价,通常采用近似建模方法。作为一种概率近似建模方法,Kriging近似模型具有较好的非线性近似能力和独特的误差估计功能,受到了广泛关注。因此,本文对基于Kriging的飞行器多学科近似建模方法展开研究。针对有限样本条件下近似建模精度较低的问题,重点对Kriging近似模型的趋势函数、随机过程和序贯采样函数进行了深入探讨,形成了一套较为系统的近似建模方法并应用于空天领域。本论文的主要研究工作归纳如下:(1)针对Kriging近似模型趋势函数面临的基函数选择和回归系数优化问题,提出了一种罚Kriging近似模型。基于正则化技术,该方法自适应地选择了基函数并优化了回归系数,从而构建了更好的趋势函数以提升预测精度。(2)针对Kriging近似模型趋势函数和随机过程面临的基函数选择、回归系数和相关参数优化问题,提出了一种罚盲似然Kriging近似模型。基于正则化技术,该方法自适应地选择了基函数并优化了回归系数和相关参数,从而构建了更好的趋势函数和随机过程以提升预测精度。(3)针对序贯Kriging近似建模方法面临的采样函数构造问题,提出了一种梯度和Hessian增强序贯建模方法。基于偏差—方差分解理论,该方法利用Kriging近似模型的梯度和Hessian估计模型偏差,从而更好地平衡了采样函数的全局探索和局部开发以提升预测精度。(4)为了提升对地观测小卫星的多学科近似建模精度,对比了多种Kriging近似模型的性能,实验结果表明,在大部分算例中,罚盲似然Kriging近似模型在所有测试方法中达到了最高的预测精度,验证了其在对地观测小卫星多学科近似建模方面的优势。(5)为了提升高超声速滑翔飞行器偏差传播模型近似建模的预测精度,对比了多种Kriging近似模型和序贯建模方法的性能。实验结果表明,在大部分算例中,罚盲似然Kriging近似模型比传统的Kriging近似模型更精确,并且梯度和Hessian增强序贯建模方法的预测精度超过了传统的序贯建模方法和单次近似建模方法,验证了本文提出的方法在高超声速滑翔飞行器偏差传播模型近似建模方面的有效性。本论文系统地研究了有限样本条件下Kriging近似模型的预测精度提升方法,为进一步支撑低计算成本的飞行器多学科优化提供了理论保证。

关键词：近似建模 Kriging 序贯建模飞行器多学科优化

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极化磁系统继电器近似建模及质量一致性优化

极化磁系统继电器近似建模及质量一致性优化

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作者：陈州元哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近年来,极化磁系统继电器凭借其抗干扰能力强、功率密度高、功耗低等优点在航空航天、军工领域中应用广泛。此类高精密类型的元器件受制造工艺的限制导致批次产品的质量一致性较差,并且传统的仿真分析方法效率过低无法运用到产品的一致... 详细信息

近年来,极化磁系统继电器凭借其抗干扰能力强、功率密度高、功耗低等优点在航空航天、军工领域中应用广泛。此类高精密类型的元器件受制造工艺的限制导致批次产品的质量一致性较差,并且传统的仿真分析方法效率过低无法运用到产品的一致性优化设计。因此本文针对极化磁系统继电器批次产品的质量一致性问题,研究极化磁系统继电器近似建模及质量一致性优化方法。首先结合实际制造数据和实验测试数据建立有限元仿真模型,分析计算电磁继电器静态的电磁和触簧系统吸反力特性并与实测对比,验证仿真模型的有效性,在此基础上利用数学软件和ADAMS交互建立继电器动态特性联合仿真模型,将联合仿真计算的结果与实测数据对比验证其准确性。其次,基于仿真选取影响电磁系统静态特性的关键参数,结合多元泰勒展开方法以及三次多项式拟合建立工作点近似模型,针对电磁系统静态特性数据特点建立结合线性插值和变指数插值的自定义插值模型,通过仿真数据训练求解自定义插值模型的关键参数并完成静态吸力特性快速计算建模精度验证。通过简化触簧运动几何模型并结合变形能法建立触簧系统静态反力特性快速计算模型,结合仿真验证模型的有效性。然后,在电磁、触簧系统静态特性快速计算模型的基础上,结合继电器的运动学和电路学方程组,利用四级四阶龙格库塔法建立动态特性快速计算模型并与联合仿真模型对比验证模型的精度。结合产品制造数据建立考虑参数约束冲突的虚拟样本,通过柯尔莫哥洛夫方法证明了批次产品动作时间服从正态分布并给出动作时间一致性评价方法。最后,基于一致性参数设计原理,针对影响继电器动作时间的设计参数给出最优组合方案,通过批次虚拟样本验证标准差下降,一致性得到了较大提升。基于一致性容差设计原理,分析各设计参数的容差贡献率并确立容差迭代的规则边界,计算得出最优容差分配方案。最后再次通过批次虚拟样本验证,虚拟样品正态分布的标准差降至预设值且动作时间均值变化几乎不变,验证了本文一致性优化方案的正确性。

关键词：极化磁系统继电器近似建模动作时间一致性设计

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基于集成学习的飞行器多学科仿真近似建模方法研究

基于集成学习的飞行器多学科仿真近似建模方法研究

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作者：叶思雨国防科技大学

学位级别：硕士

近年来,人们为了提升飞行器的综合性能,开展了许多关于多学科设计优化(MDO)方面的研究。但是,MDO方法需要大量调用学科仿真分析模型,这将导致花费巨额的计算成本,不利于工程实用化(比如,单次高精度结构/流体等分析需要花费几十小时)。... 详细信息

近年来,人们为了提升飞行器的综合性能,开展了许多关于多学科设计优化(MDO)方面的研究。但是,MDO方法需要大量调用学科仿真分析模型,这将导致花费巨额的计算成本,不利于工程实用化(比如,单次高精度结构/流体等分析需要花费几十小时)。为了提高MDO可计算性,一种有效解决途径是发展近似建模方法,但是其中仍存在一些挑战。因此,本文以近似建模方法为研究对象,针对其中存在的有限样本、非线性、高维等挑战开展了系统研究,最终形成了一套完整的高、中、低维系列飞行器多学科仿真近似建模方法。最后通过以卫星在轨航空流量预测和高超声速滑翔飞行器俯冲段制导偏差分析两个典型应用为例,验证了本文方法的有效性和工程实用性。首先,研究了基于集成学习的近似建模方法,主要探讨了基于单个近似模型的基函数集成以及基于多个近似模型的集成。在基于单个近似模型的基函数集成中,针对有限样本下传统多项式响应面方法存在的基函数选择较差问题,本文提出了基于多任务优化和集成建模优选基函数的多项式响应面方法。一方面,该方法采用多任务优化创建了多个子模型,通过改进带迁移的进化算法并行地优化了子模型的活跃基函数。另一方面,该方法提出了量化评分准则以衡量基函数的显著性,通过集成各个子模型的显著基函数,实现了基函数的优选,提升了最终模型的精度和鲁棒性。而在基于多个近似模型的集成中,考虑到对于不同问题类型不同近似模型的适应度不同,本文提出了部分加权集成建模方法。该方法通过集成多个不同的备选近似模型,并通过借鉴识别离散点方法以剔除低精度备选近似模型,提升了最终模型的性能。最后通过实验验证了上述方法的有效性,并对比说明了方法的优缺点。然后,研究了基于集成学习的高维近似建模方法。对于高维近似问题,由于存在“维度灾难”问题,传统的近似建模方法变得十分困难甚至不可行。为了解决该问题,主要探讨了分解问题降维以及变换空间降维。在分解问题降维中,本文研究了高维模型表示方法,其主要思想为将高维问题分解为有限个低维近似问题,并分别对这些低维问题近似建模。考虑到有限个低维问题类型不同,本文采用了部分加权集成建模方法,有效提升了模型的精度和鲁棒性。在变换空间降维中,考虑到高维模型表示方法不适用于超高维、强耦合的问题,本文发展了一种流形高斯过程回归监督特征学习方法。该方法通过引入神经网络将高维变量空间映射到低维特征空间,使传统的近似建模方法能够适用。最后通过实验验证了上述方法的有效性,并对比说明了方法的优缺点。最后,以卫星在轨航空流量预测和高超声速滑翔飞行器制导偏差分析为例,根据实际应用背景,将本文所提出的近似建模方法成功应用于航空航天领域,验证了上述方法的有效性和工程实用性,为后续近似建模方法在航空航天领域中的应用提供借鉴和指导。

关键词：飞行器多学科仿真近似建模多项式响应面集成学习高维模型表示监督特征学习

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基于失效物理的水下航行器电子设备可靠性预计和近似建模方法

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环境技术 2020年第5期38卷 61-64页

作者：孙旭朋白桦北京圣涛平试验工程技术研究院有限责任公司北京100089

以水下航行器电子设备为对象,采用基于失效物理的可靠性方法,通过预计仿真,研究其在温度、相对湿度、温升、振动、循环次数、功耗等因素变化下对可靠性的影响。其次采用响应面、Kriging(克里格)、正交多项式等方法进行近似建模,可快速... 详细信息

以水下航行器电子设备为对象,采用基于失效物理的可靠性方法,通过预计仿真,研究其在温度、相对湿度、温升、振动、循环次数、功耗等因素变化下对可靠性的影响。其次采用响应面、Kriging(克里格)、正交多项式等方法进行近似建模,可快速分析环境因素对可靠性的影响,提高分析效率,促进优化和改进设计。结果表明二阶响应面模型误差较小,预计相对保守,可用于进行可靠性近似建模,指导设计改进提高产品的可靠性水平。

关键词：水下航行器失效物理可靠性预计近似建模响应面

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椭圆齿轮的近似建模方法研究

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辽宁科技学院学报 2018年第1期20卷 11-14页

作者：金琦雨牛铁柱尹晶孔祥娜黄志东辽宁科技学院机械工程学院辽宁本溪117004

提出椭圆齿轮的近似建模方法,将椭圆齿轮节曲线分成四段圆弧,在每段圆弧上按照普通圆齿轮的建模方法建立各轮齿模型,最后将四段圆齿轮模型拼接起来形成最终的椭圆齿轮近似模型。并分别针对齿形折算法和近似法建立的模型进行模态分析,获... 详细信息

提出椭圆齿轮的近似建模方法,将椭圆齿轮节曲线分成四段圆弧,在每段圆弧上按照普通圆齿轮的建模方法建立各轮齿模型,最后将四段圆齿轮模型拼接起来形成最终的椭圆齿轮近似模型。并分别针对齿形折算法和近似法建立的模型进行模态分析,获得了椭圆齿轮前五阶固有频率。对比分析表明,椭圆齿轮的近似建模方法建模效率较高,所得模型虽然略有误差,但对模态分析结果影响不大,同时为普通铣床加工椭圆齿轮奠定了基础。

关键词：椭圆齿轮近似建模节曲线模态分析

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椭圆齿轮的近似建模方法研究

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冶金设备管理与维修 2015年第1期33卷 47-50页

作者：教富涛黄志东本钢炼钢厂机动科辽宁科技学院机械学院本溪117004

提出椭圆齿轮的近似建模方法，将椭圆齿轮节曲线分成四段圆弧，在每段圆弧上按照普通圆齿轮的建模方法建立各轮齿模型，再将4段圆齿轮模型拼接起来形成椭圆齿轮近似模型。分别针对齿形折算法和近似法建立的模型进行模态分析，获得了椭... 详细信息

提出椭圆齿轮的近似建模方法，将椭圆齿轮节曲线分成四段圆弧，在每段圆弧上按照普通圆齿轮的建模方法建立各轮齿模型，再将4段圆齿轮模型拼接起来形成椭圆齿轮近似模型。分别针对齿形折算法和近似法建立的模型进行模态分析，获得了椭圆齿轮的前五阶固有频率。对比分析表明，椭圆齿轮的近似建模方法建模效率较高，为普通铣床加工椭圆齿轮奠定了基础。

关键词：椭圆齿轮近似建模节曲线模态分析

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基于Isight的开关电源近似建模研究

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电器与能效管理技术 2016年第10期 18-21,27页

作者：王聪牛皓孙博李大维翟国富哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001 中国航天科工运载技术研究院北京102308

基于仿真的设计方法可有效缩短开关电源的研发周期和降低成本,但传统仿真手段耗时较长,为提高效率,通常采用近似建模技术进行仿真分析。利用Isight集成Saber与Ansys的方式实现开关电源的热电耦合仿真,然后应用克里格和径向基建模方法构... 详细信息

基于仿真的设计方法可有效缩短开关电源的研发周期和降低成本,但传统仿真手段耗时较长,为提高效率,通常采用近似建模技术进行仿真分析。利用Isight集成Saber与Ansys的方式实现开关电源的热电耦合仿真,然后应用克里格和径向基建模方法构建了不同样本点下开关电源的近似模型,对比确定了开关电源的最佳近似建模方法。最后,通过开关电源质量特性分析的应用实例验证了所提方法的有效性。

关键词：近似建模开关电源克里格径向基 Isight

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一种基于推荐系统的自适应局部低秩矩阵近似建模方法

一种基于推荐系统的自适应局部低秩矩阵近似建模方法

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作者：景丽萍刘华锋 100044 北京市海淀区西直门外上园村3号

本发明提供了一种基于推荐系统的自适应局部低秩矩阵近似建模方法、推荐方法及推荐系统，用以解决现有技术中大数据背景下推荐系统性能不高的问题。所述基于推荐系统的自适应局部低秩矩阵近似建模方法，首先构建评分矩阵，再生成评分子... 详细信息

标准号: CN111612572A

本发明提供了一种基于推荐系统的自适应局部低秩矩阵近似建模方法、推荐方法及推荐系统，用以解决现有技术中大数据背景下推荐系统性能不高的问题。所述基于推荐系统的自适应局部低秩矩阵近似建模方法，首先构建评分矩阵，再生成评分子矩阵，并自适应地确定每个子矩阵的秩，生成最优空间中局部隐表示，为评分子矩阵引入指示矩阵，并引入用户/物品偏置，构建观测评分模型，从而构建近似模型。本发明捕获了用户或物品的子集中的局部关联信息，允许在簇与簇之间动态分配统计容量，通过自动关联自适应地从每个子矩阵中挖掘用户或物品的隐表示，通过缺失机制确定潜在特征的重要性，在评分预测和排序预测上都显著地提升了推荐性能。

关键词：推荐系统自适应构建低秩矩阵分子矩阵近似建模子矩阵矩阵动态分配关联信息近似模型评分矩阵评分模型缺失机制自动关联引入大数据预测偏置子集捕获排序观测再生挖掘统计

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