内容概要:本文提供了关于数值优化的基础知识与高级技术详解,《Numerical Optimization》第2版涵盖了最新的理论研究成果及其在实际中的应用,从数学建模入手到具体方法和技术的应用进行全面介绍。 适用人群:适用于对运筹学、优化计算和相关学科有一定了解的研究人员、研究生以及工业界从业者。 使用场景及目标:本书旨在帮助研究者深入理解现代数值优化的方法论并将其应用于复杂的现实世界工程优化情境,从而解决各类生产与决策制定难题。 其他说明:此外书内的例子和练习题可以帮助读者进一步掌握不同类型的连续优化技术和技巧,强化理解和实践经验。
2026-04-10 23:30:24 4.2MB 数值优化 线性规划 迭代算法
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时间序列分析的理论与应用综述 时间序列分析提供的理论和方法是进行大型高难度综合课题研究的工具之一。其预测和评估技术相对比较完善,其预测情景也比较明确。近年来已有很多学者对于时间序列的研究取得了极其丰硕的成果,有的甚至在时间序列分析方法的基础上,研究出新的预测方法,在应用中求创新求发展。 时间序列分析不仅可以从数量上揭示某一现象的发展变化规律或从动态的角度刻划某一现象与其他现象之间的内在数量关系及其变化规律性,达到认识客观世界之目的,而且运用时间序列模型还可以预测和控制现象的未来行为。许多经济、金融、商业等方面的数据都是时间序列数据,对这些数据进行分析、处理和研究,从中挖掘有用信息是广大工作者当前研究的焦点之一。 目前时间序列的预测和评估技术相对比较完善,其预测情景也比较明确,综合他人的智慧、借助各种资料,本文介绍了时间序列分析的基本理论及其进展,阐述了它目前的应用领域及未来的发展趋势。 时间序列分析产生的背景7000年前的古埃及人把尼罗河涨落的情况逐天记录下来,就构成所谓的时间序列。对这个时间序列长期的观察使他们发现尼罗河的涨落非常有规律。象古埃及人一样按照时间的顺序把随机事件变化发展的过程记录下来就构成了一个时间序列,对时间序列进行观察、研究,找寻它变化发展的规律,预测它将来的走势就是时间序列分析。 早期的时间序列分析通常都是通过直观的数据比较或绘图观测,寻找序列中蕴含的发展规律,这种分析方法就称为描述性时序分析。古埃及人发现尼罗河泛滥的规律就是依靠这种分析方法。但随着研究领域的不断拓广,在很多研究领域中随机变量的发展通常会呈现出非常强的随机性,人们发现依靠单纯的描述性时序分析已不能准确地寻找出随机变量发展变化的规律,为了更准确地估计随机序列发展变化的规律,从20世纪20年代开始,学术界利用数理统计学原理分析时间序列,研究的重心从表面现象的总结转移到分析序列值内在的相关关系上,由此开辟了一门应用统计学科——时间序列分析[1]。 时间序列分析方法最早起源于1927年数学家Yule提出建立自回归模型(AR模型)来预测市场变化的规律。1931年,另一位数学家在AR模型的启发下,建立了移动平均模型(MA模型),初步奠定了时间序列分析方法的基础。20世纪60年代后,时间序列分析方法迈上了一个新的台阶,在工程领域方面的应用非常广泛。近几年,随着计算机技术和信号处理技术的迅速发展,时间序列分析理论和方法更趋完善。 时间序列分析的基本思想与理论进展不论是经济领域中每年的产值、国民收入、某一商品在某一市场上的销量、价格变动等,或是社会领域中某一地区的人口数、医院患者人数、铁路客流量等,还是自然领域的太阳黑子数、月降水量、河流流量等等,都形成了一个时间序列。根据这些时间序列,较精确地找出相应系统的内在统计特性和发展规律311性,从中提取人类所需要的准确信息的方法就是时间序列分析。它是一种根据动态数据揭示系统动态结构和规律的统计方法。其基本思想是根据系统的有限长度的运行记录,通过对记录的分析和研究,揭示系统的内在规律和发展趋势。 时间序列分析的应用领域非常广泛,包括经济领域、金融领域、商业领域、社会领域、自然科学领域等等。在这些领域中,时间序列分析都可以应用于对系统的预测和控制,例如对股票市场的预测,对经济指标的预测,对气候的预测等等。 时间序列分析的优点很多,例如它可以对系统的内在规律和发展趋势进行揭示,可以对系统的未来行为进行预测,可以对系统的风险进行评估等等。但是,时间序列分析也存在一些缺点,例如它需要大量的数据支持,需要复杂的算法和模型,需要对系统的深入了解等等。 时间序列分析的发展趋势非常明确,例如随着计算机技术和信号处理技术的进一步发展,时间序列分析理论和方法将更加完善;随着数据挖掘技术的发展,时间序列分析将更加关注数据挖掘和知识发现;随着人工智能和机器学习技术的发展,时间序列分析将更加关注智能化和自动化等等。 时间序列分析是一种非常重要的统计方法,它可以对系统的内在规律和发展趋势进行揭示,可以对系统的未来行为进行预测,可以对系统的风险进行评估等等。它的应用领域非常广泛,包括经济领域、金融领域、商业领域、社会领域、自然科学领域等等。
2025-12-09 02:36:57 110KB
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【模型辨识理论与Simulink应用-连续扫频】\n\n模型辨识是控制系统设计中的关键步骤,它涉及到对系统动态特性的理解和建模。Simulink,作为MATLAB的一部分,提供了一套强大的系统辨识工具箱,使得用户能够方便地进行模型辨识。本文重点介绍了利用Simulink进行连续扫频模型辨识的方法。\n\n**连续扫频模型辨识的优势**\n相对于单点扫频,连续扫频方法简化了操作流程,无需对每个频率下的正弦输入和输出信号进行曲线拟合。它通过自定义的正弦激励函数,实现频率随时间变化的扫描,随后利用快速傅里叶变换(FFT)对输入和输出信号进行分析,得到幅值比和相位差,进而获取系统传递函数。\n\n**辨识过程**\n1. **建立模型**:假设一个二阶系统的传递函数,例如`G(s) = 133/(s^2 + 25s + 10)`。在Simulink中构建扫频模型,使用定步长0.0001的龙格库塔求解器。\n2. **生成正弦信号**:利用“MATLAB Function”模块创建随时间变化的“变频”正弦信号,每秒增加1Hz的频率。\n3. **数据采集**:使用“to Workspace”模块将输入和输出信号实时保存至工作空间,以便后续处理。\n4. **FFT分析**:对输入和输出信号进行FFT,计算幅值比和相位差。\n5. **导入数据**:在System Identification工具箱中导入频域数据,绘制Bode图。\n6. **估计传递函数**:选择“Transfer Function Models”,指定零极点数量和适合的频率范围,点击“Estimate”进行估计。\n7. **评估结果**:观察估计结果,如辨识出的传递函数与预期相差不大,表示辨识效果良好。\n\n**结论与展望**\n系统辨识技术对于控制工程至关重要,尤其是在航空航天等领域。通过辨识技术,可以校正理论模型,提高控制算法的有效性,避免理论与实践之间的差距。Simulink的系统辨识工具箱极大地简化了工程人员的工作,提高了工作效率。\n\n附录中提供了MATLAB代码,用于处理输入和输出数据,计算幅值比和相位差。通过这段代码,我们可以看到如何在实际操作中实施连续扫频模型辨识。\n\n利用Simulink进行连续扫频模型辨识是一种高效且实用的方法,它不仅简化了模型辨识的步骤,而且能够提供准确的系统动态特性,对于控制系统的分析和设计具有重要意义。
2025-09-06 11:52:55 2.09MB 模型辨识
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1 Introduction 1 1.1 Chapter Focus, 1 1.2 On Kalman Filtering, 1 1.3 On Optimal Estimation Methods, 6 1.4 Common Notation, 28 1.5 Summary, 30 Problems, 31 References, 34 2 Linear Dynamic Systems 37 2.1 Chapter Focus, 37 2.2 Deterministic Dynamic System Models, 42 2.3 Continuous Linear Systems and their Solutions, 47 2.4 Discrete Linear Systems and their Solutions, 59 2.5 Observability of Linear Dynamic System Models, 61 2.6 Summary, 66 Problems, 69 References, 3 Probability and Expectancy 73 3.1 Chapter Focus, 73 3.2 Foundations of Probability Theory, 74 3.3 Expectancy, 79 3.4 Least-Mean-Square Estimate (LMSE), 87 3.5 Transformations of Variates, 93 3.6 The Matrix Trace in Statistics, 102 3.7 Summary, 106 Problems, 107 References, 110 4 Random Processes 111 4.1 Chapter Focus, 111 4.2 Random Variables, Processes, and Sequences, 112 4.3 Statistical Properties, 114 4.4 Linear Random Process Models, 124 4.5 Shaping Filters (SF) and State Augmentation, 131 4.6 Mean and Covariance Propagation, 135 4.7 Relationships Between Model Parameters, 145 4.8 Orthogonality Principle, 153 4.9 Summary, 157 Problems, 159 References, 167 5 Linear Optimal Filters and Predictors 169 5.1 Chapter Focus, 169 5.2 Kalman Filter, 172 5.3 Kalman–Bucy Filter, 197 5.4 Optimal Linear Predictors, 200 5.5 Correlated Noise Sources, 200 5.6 Relationships Between Kalman and Wiener Filters, 201 5.7 Quadratic Loss Functions, 202 5.8 Matrix Riccati Differential Equation, 204 5.9 Matrix Riccati Equation in Discrete Time, 219 5.10 Model Equations for Transformed State Variables, 223 5.11 Sample Applications, 224 5.12 Summary, 228 Problems, 232 References, 235 6 Optimal Smoothers 239 6.1 Chapter Focus, 239 6.2 Fixed-Interval Smoothing, 244 6.3 Fixed-Lag Smoothing, 256 6.4 Fixed-Point Smoothing, 268 7 Implementation Methods 281 7.1 Chapter Focus, 281 7.2 Computer Roundoff, 283 7.3 Effects of Roundoff Errors on Kalman Filters, 288 7.4 Factorization Methods for “Square-Root” Filtering, 294 7.5 “Square-Root” and UD Filters, 318 7.6 SigmaRho Filtering, 330 7.7 Other Implementation Methods, 346 7.8 Summary, 358 Problems, 360 References, 363 8 Nonlinear Approximations 367 8.1 Chapter Focus, 367 8.2 The Affine Kalman Filter, 370 8.3 Linear Approximations of Nonlinear Models, 372 8.4 Sample-and-Propagate Methods, 398 8.5 Unscented Kalman Filters (UKF), 404 8.6 Truly Nonlinear Estimation, 417 8.7 Summary, 419 Problems, 420 References, 423 9 Practical Considerations 427 9.1 Chapter Focus, 427 9.2 Diagnostic Statistics and Heuristics, 428 9.3 Prefiltering and Data Rejection Methods, 457 9.4 Stability of Kalman Filters, 460 9.5 Suboptimal and Reduced-Order Filters, 461 9.6 Schmidt–Kalman Filtering, 471 9.7 Memory, Throughput, and Wordlength Requirements, 478 9.8 Ways to Reduce Computational Requirements, 486 9.9 Error Budgets and Sensitivity Analysis, 491 9.10 Optimizing Measurement Selection Policies, 495 9.11 Summary, 501 Problems, 501 References, 502 10 Applications to Navigation 503 10.1 Chapter Focus, 503 10.2 Navigation Overview, 504
2023-09-15 18:26:06 43.47MB 清晰版
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商务智能理论与应用8-数据准备.pptx
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目 录 第1章 导论 1 1.1 引言 1 1.2 有限元分析与用户 1 1.3 本书的目的 1 1.4 本书的结构 2 第2章 杆单元 4 2.1 引言 4 2.2 一维杆单元 4 2.2.1 刚度矩阵:直接法 4 2.2.2 二维杆单元 6 2.3 整体刚度矩阵的组集 8 2.3.1 离散化 8 2.3.2 局部坐标系下的单元刚度矩阵 8 2.3.3 整体坐标系下的单元刚度矩阵 9 2.3.4 整体刚度矩阵的组集 10 2.3.5 整体力矢量 11 2.4 边界条件 12 2.4.1 一般情况 12 2.5 方程组求解 14 2.6 支反力 14 2.7 杆件的轴力 15 2.8 计算机程序:truss.m 16 2.8.1 数据准备 16 2.8.2 单元矩阵 18 2.8.3 整体刚度矩阵的组集过程 19 2.8.4 整体坐标系下力矢量的组集 19 2.8.5 整体方程组的解 19 2.8.6 节点位移 19 2.8.7 单元力 20 2.8.8 程序代码 20 2.9 问题求解 24 2.9.1 问题2.1 24 2.9.2 问题2.2 28 2.10 基于Abaqus的简单桁架分析 31 2.10.1 Abaqus概述 31 2.10.2 使用Abaqus的用户交互版本分析桁架 32 2.10.3 使用Abaqus的关键字版本分析桁架 47 第3章 梁单元 51 3.1 引言 51 3.2 刚度矩阵 52 3.3 均布载荷 55 3.4 中间铰链 58 3.5 计算机程序:beam.m 60 3.5.1 数据准备 60 3.5.2 整体刚度矩阵的组集和求解 63 3.5.3 节点位移 63 3.5.4 单元力 63 3.6 问题求解 67 3.6.1 问题3.1 67 3.6.2 问题3.2 70 3.6.3 问题3.3 73 3.7 基于Abaqus的简单梁模型分析 76 3.7.1 用户交互版本 76 3.7.2 关键字版本 85 第4章 刚架 89 4.1 引言 89 4.2 梁柱单元的刚度矩阵 89 4.3 两端铰接的梁柱单元的刚度矩阵 90 4.4 整体坐标系和局部坐标系 90 4.5 整体刚度矩阵的组集和未知位移求解 91 4.6 计算机程序:frame.m 91 4.6.1 数据准备 91 4.6.2 单元矩阵 93 4.6.3 整体刚度矩阵的组集 95 4.6.4 线性方程组的求解 95 4.6.5 节点位移 95 4.6.6 单元力 95 4.7 基于Abaqus的简单刚架分析 105 4.7.1 用户交互版本 105 4.7.2 关键字版本 111 第5章 应力和应变分析 114 5.1 引言 114 5.2 应力张量 114 5.2.1 定义 114 5.2.2 应力张量和应力矢量之间的关系 116 5.2.3 应力张量的变换 117 5.2.4 平衡方程 117 5.2.5 主应力 119 5.2.6 Mises应力 119 5.2.7 应力矢量的法向和切向分量 120 5.2.8 莫尔应力圆 121 5.2.9 应力的工程表示方法 121 5.3 变形和应变 122 5.3.1 定义 122 5.3.2 拉格朗日描述和欧拉描述 123 5.3.3 位移矢量 123 5.3.4 位移和变形梯度 124 5.3.5 格林应变矩阵 125 5.3.6 小变形理论 127 5.3.7 主应变 129 5.3.8 应变张量的变换 129 5.3.9 应变的工程表示方法 130 5.4 应力-应变的本构关系 130 5.4.1 广义胡克定律 130 5.4.2 材料的对称性 132 5.4.3 各向同性材料 134 5.4.4 平面应力与平面应变 137 5.5 问题求解 139 5.5.1 问题5.1 139 5.5.2 问题5.2 139 5.5.3 问题5.3 141 5.5.4 问题5.4 143 5.5.5 问题5.5 144 5.5.6 问题5.6 145 5.5.7 问题5.7 145 5.5.8 问题5.8 147 第6章 加权残值法 148 6.1 引言 148 6.2 基本方程 148 6.3 伽辽金法 148 6.4 伽辽金法的弱形式 150 6.5 二维或三维问题的分部积分法(格林公式) 151 6.6 瑞利-里兹法 154 6.6.1 定义 154 6.6.2 积分形式的函数表达式 155 6.6.3 瑞利-里兹法简介 155 6.6.4 自然泛
2023-01-04 10:18:11 863KB MATLAB Abaqus 有限元 江文强
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[信息与通信]制造执行系统MES理论与应用研究.doc
2022-12-20 18:26:57 1.44MB 文档资料
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k最近邻算法(kNN)是一个十分简单的分类算法,该算法包括两个步骤:(1)在给定的搜索训练集上按一定距离度量,寻找一个k的值。(2)在这个kNN算法当中,根据大多数分为一致的类来进行分类。kNN算法具有的非参数性质使其非常易于实现,并且它的分类误差受到贝叶斯误差的两倍的限制,因此,kNN算法仍然是模式分类的最受欢迎的选择。通过总结多篇使用了基于kNN算法的文献,详细阐述了每篇文献所使用的改进方法,并对其实验结果进行了分析;通过分析kNN算法在人脸识别、文字识别、医学图像处理等应用中取得的良好分类效果,对kNN算法的发展前景无比期待。
2022-11-12 19:00:45 921KB 论文研究
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无线射频识别技术(RFID)理论与应用rar,无线射频识别技术(RFID)是自动识别技术的一种高级形式。随着信息化技术的不断发展,无线射频识别技术的应用也越来越广泛。本书主要介绍了无线射频识别技术的基本工作原理和具体应用,并列举了大量的应用实例,如动物识别管理、配送中心管理、矿井管理、停车场管理、军事物流运用等。 本书可供广大信息化工作者、物流工作者以及RFID技术人员阅读,也可作为相关人员的参考资料。
2022-11-08 11:10:29 7.09MB 射频RF
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对射频电路的设计进行详尽的讲述,从基础到高级理论、实践经验,是射频工程师很好的参考资料。
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