基于区间的不确定性计算反求方法研究

《基于区间的不确定性计算反求方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10532学号S150200250分类号TH122密级公开硕士学位论文基于区间的不确定性计算反求方法研究学位申请人姓名蔡恒培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称刘杰副教授学科专业机械工程研究方向计算反求技术论文提交日期2018年04月20日学校代号：10532学号：S150200250密级：公开湖南大学硕士学位论文基于区间的不确定性计算反求方法研究学位申请人姓名：蔡恒导师姓名及职称：刘杰副教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2018年04月20日论文答辩日期：2018年0

2、5月18日答辩委员会主席：方棋洪教授ResearchoncomputationaluncertaininversemethodsbasedonintervalbyCAIHengB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversi

3、tySupervisorAssociateProfessorLIUJieMay,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门

4、或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在年解密后适用本授权书。2、不保密□。√（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I基于区间的不确定性计算反求方法研究摘要由于结构本身的复杂性、实验条件的有限性、认知能力的差异性以及测量数据的不精确等因素的影响，不确定性反问题普遍出现在实际工程中，例如载荷识别、裂纹识别和材

5、料特征参数估计等。虽然不确定性有时很小，但是也会导致待识别参数或者响应空间产生较大的误差。因此，研究有效的不确定性计算反求方法有利于对于待识别不确定性参数进行准确的评估。基于概率的方法来度量不确定性是最常用的方法，但是需要大量样本来构建精准的概率密度函数。针对复杂的工程问题，获取不确定参数的区间往往比较容易，故基于区间的反求方法是一种求解不确定性反求问题重要的方法。对于区间不确定性反问题，一般转化为不确定性传播和模型参数优化的双层求解问题。传统方法大都采用基于一阶泰勒展开的方法来处理内层区间不确定性传播问题，

6、然而基于一阶泰勒展开的方法不太适用于非线性程度较高和不确定性较大的区间反问题。为了更好地解决这类区间不确定性反问题，本文构建了区间不确定性反求模型，研究了基于高维代理模型和仿射算法的区间计算反求方法，研究了基于DIRECT算法的区间计算反求方法。以下三个方面是本文的主要研究内容：（1）构建了一种区间不确定性反求的优化模型。为了描述计算响应区间和测量响应区间之间的逼近程度，提出了一种误差区间。根据误差区间建立了区间不确定性反求的优化模型，从而将区间计算反求问题转变成优化问题。（2）针对非线性程度较高区间不确定性

7、反问题，提出了基于高维代理模型和仿射算法的区间不确定性计算反求方法。首先，为了简化原来复杂的系统模型，利用高维代理模型来近似原系统模型，从而将原来高维系统模型转化为多个低维子项的组合。其次，为了减少区间传播中的扩张误差，采用仿射算法来获得计算响应的区间。最后，运用遗传算法来求解关于区间不确定性反求的优化问题，获取待识别参数的区间。（3）为了进一步提高区间反求的精度，提出了基于DIRECT算法的区间不确定计算反求方法。首先，采用DIRECT算法来更加高效地获得计算响应的区间，进一步减少了区间传播过程中的误差。其

8、次，为了减少调用原耗时系统模型的次数，构建自适应径向基函数代理模型来近似原系统模型。最后，利用遗传算法来求解关于区间不确定性反求的优化问题，从而获得待识别参数的区间。关键词：区间不确定性；计算反求；高维代理模型；仿射算法；DIRECT算II硕士学位论文法；径向基函数III基于区间的不确定性计算反求方法研究AbstractDuetotheinfluencesofthecomplexityofstruc