變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理復習要點-資料下載頁
2025-06-07 17:21本頁面
【正文】 關(guān)聯(lián)度分析所確定的變形影響原因量（N1）個序列和效應量序列一起構(gòu)成N個序列，每個序列有n個數(shù)值，作一次累加生成，建立白化形式的微分方程，就是1階N個變量的微分方程模型，記為GM(1,N)。GM(1,1)：一次累加，建立一階微分方程，最小二乘求系數(shù)，代入解得微分方程，累減。Kalman濾波模型：是一種遞推式濾波算法，是一種對動態(tài)系統(tǒng)進行實時數(shù)據(jù)處理的有效方法?？捎糜趧討B(tài)系統(tǒng)的實時控制和快速預報。數(shù)學模型包括狀態(tài)方程和觀測方程。遞推式Kalman濾波的步驟（1）由變形系統(tǒng)的數(shù)學模型關(guān)系式（狀態(tài)方程和觀測方程），確定系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、動態(tài)噪聲矩陣和觀測矩陣（2）利用組觀測數(shù)據(jù)中的第一組觀測數(shù)據(jù)，確定濾波的初值，包括：狀態(tài)向量的初值及其相應的協(xié)方差陣、觀測噪聲的協(xié)方差陣和動態(tài)噪聲的協(xié)方差陣（3）讀取組觀測數(shù)據(jù)，實施Kalman濾波（4）存儲濾波結(jié)果中最后一組的狀態(tài)向量估計和相應的協(xié)方差陣（5）等待當前觀測時段的數(shù)據(jù)（6）將上述組觀測數(shù)據(jù)中的第一組觀測數(shù)據(jù)去掉，把當前新的一組觀測數(shù)據(jù)放在其最后位置，重新構(gòu)成組觀測數(shù)據(jù)，回到上述的第（1）步，重新進行Kalman濾波。如此遞推下去，達到自動濾波的目的。人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型：人工神經(jīng)網(wǎng)絡的特點：（1）以分布式方式存儲知識。知識不是存儲在特定的存儲單元中，而是分布在整個系統(tǒng)中；（2）以并行方式進行處理，即神經(jīng)網(wǎng)絡的計算功能分布在多個處理單元中。大大提高了信息處理和運算的速度；（3）有很強的容錯能力，它可以從不完善的數(shù)據(jù)和圖形中學習做出判斷；（4）可以用來逼近任意復雜的非線性系統(tǒng)。（5）有良好的自學習、自適應、聯(lián)想等智能。能適應形同復雜多變的動態(tài)特性。BP網(wǎng)絡的學習過程：正向傳播、誤差反向傳播、重復過程。BP網(wǎng)絡的一般學習步驟：1）產(chǎn)生隨機數(shù)作為節(jié)點間連接權(quán)的初值；2）計算網(wǎng)絡的實際輸出Y； 3）由目標輸出D與實際輸出Y之差，計算輸出節(jié)點的總能量E；4) 調(diào)整權(quán)值；5）進行下一個訓練樣本，直至訓練樣本集合中的每一個訓練樣本都滿足目標輸出。頻譜分析及其應用： 變形按其時間特征可以分為靜態(tài)模式、運動模式和動態(tài)模式，動態(tài)模式的顯著特點是周期性，例如高層建筑。 頻譜分析：動測時間序列研究的一個途徑。該方法是將時域內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)序列通過傅立葉級數(shù)轉(zhuǎn)換到頻域內(nèi)進行分析，它有助于確定時間序列的準確周期并判別隱蔽性和復雜性的周期數(shù)據(jù)。 頻譜分析算例求解過程：=1/T。將觀測資料的整個時間作為看成一個周期振動，周期為T=。將T分為N等份，可取N為觀測值的個數(shù)，N=236 =…… A0,an ,bn n=1,2,3,4,……,N/2 ，計算An、φn。 最小二乘響應分析：根據(jù)頻譜分析法所確定的輸入信號的主頻率，利用最小二乘原理來模擬輸入和輸出信號，對系統(tǒng)的響應作分析。第七章 變形的確定性模型和混合模型定性模型：從工程設計角度出發(fā), 利用荷載、變形體的幾何性質(zhì)和物理性質(zhì)以及應力與應變間的關(guān)系來建立數(shù)學模型。統(tǒng)計模型的特點是利用變形和變形原因相關(guān)性，建立變形與變形原因的關(guān)系模型。性模型建立思路：結(jié)合建筑物及其地基的實際工作狀態(tài)，用有限元法計算荷載作用下的變形場，然后與實測值進行優(yōu)化擬合，以求得調(diào)整參數(shù)，從而建立準確的變形確定模型。建立思路：就大壩而言，混合模型包含水壓分量和其他分量，其中水壓分量模型用有限元法的計算值確定，其他分量用統(tǒng)計模式。然后與實測值進行擬合而建立模型。有限元法求解平面問題的基本思路：首先對分析域進行剖分，對每個單元建立以單元節(jié)點位移為參數(shù)的位移插值函數(shù)，使得單元內(nèi)任意一點處的位移可由單元節(jié)點位移內(nèi)插求得。根據(jù)幾何方程和物理方程，可由位移插值函數(shù)求得單元內(nèi)任意一點處的應變和應力。大壩位移確定性模型的思路：首先假設壩體和基巖的物理參數(shù)，用有限元法計算不同外荷載下的位移，通過對位移計算值的擬合，得到水位分量和溫度分量的表達式，由于采用假設的物理參數(shù)，須對擬合的表達式施加調(diào)整參數(shù)，調(diào)整參數(shù)，調(diào)整參數(shù)與實際的物理參數(shù)的偏差多引起的模型系數(shù)的誤差，利用位移和荷載的觀測值對模型中的調(diào)整參數(shù)進行估計，最后得到位移確定性模型
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