密閉空間爆炸溫度動態(tài)不確定度評估方法研究
發(fā)布時間:2021-09-05 08:33
融合了灰色模型GM(1,1)、Bootstrap方法以及不確定度評定理論,建立了密閉空間內爆炸溫度動態(tài)測量不確定度的灰自助評估模型GBM(1,1),選取某次爆炸試驗300 s的溫度數據作為分析數據,運用估計真值、估計區(qū)間和平均不確定度等參數表征其估計結果。實驗結果表明,GBM(1,1)模型融合了灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法的優(yōu)勢,可以準確模擬動態(tài)測量數據的概率分布,并實時跟蹤被測量瞬時值的變化趨勢。相比于灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法,灰自助模型GBM(1,1)具有更高的真值估計準確度和區(qū)間估計可靠度,其估計誤差分布區(qū)間為[-12.62,13.58],標準差為8.69℃,最大相對誤差為1.2%,區(qū)間估計可靠度高于90%,估計區(qū)間能夠較完整地包絡被測量的動態(tài)波動范圍。由此證明GBM(1,1)模型能夠對密閉空間內爆炸溫度的動態(tài)測量不確定度做出準確評估。
【文章來源】:計量學報. 2020,41(07)北大核心CSCD
【文章頁數】:7 頁
【部分圖文】:
數據采集系統(tǒng)基本結構
選取m=7,B=1 000,Q=10,圖2(a)~圖2(c)分別表示灰色模型GM(1,1)、Bootstrap方法和GBM(1,1)模型對爆炸溫度的真值估計結果。圖中相對時間是相對于實驗起爆時間。由圖2可知,在密閉爆室溫度參數的真值估計中,GBM(1,1)模型的真值估計結果優(yōu)于Bootstrap方法和灰色模型GM(1,1)。分析認為,GBM(1,1)模型融合了灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法的優(yōu)勢,不僅具有對數據樣本的擴展能力,而且具備對數據的預測機制,因此可以更加準確地模擬測量數據列的變化趨勢。
為對上述3種模型的真值估計結果做出更直觀的對比,對3種模型估計誤差的分布區(qū)間、平均值、標準差和最大相對誤差進行比較。首先,剔除估計值中的粗大誤差,先用萊以特準則,以估計誤差序列的3倍標準差為取舍標準,判定并剔除估計值中的粗大誤差[13];其次,研究估計誤差的分布規(guī)律,經驗證,3種模型的估計誤差均服從正態(tài)分布,其中GBM(1,1)模型估計誤差的正態(tài)分布P-P圖如圖3所示。3種模型估計誤差的分布區(qū)間、平均值、標準差和最大相對誤差的計算結果如表2所示:由于3種模型在各個采樣點處的估計誤差均近似服從正態(tài)分布,故其均值約為零;GBM(1,1)模型的估計誤差分布區(qū)間、估計誤差的標準差和最大相對誤差均小于灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法,說明GBM(1,1)模型的估計誤差較小,且具有較好的重復性和穩(wěn)定性。因此認為GBM(1,1)模型的真值估計結果優(yōu)于灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]空氣中爆炸沖擊波曲線重建方法[J]. 姚悅,丁永紅,裴東興,張曉光. 計量學報. 2019(04)
[2]基于灰自助模型的氣壓動態(tài)測量結果評估方法[J]. 張龍,葉松,王曉蕾,周樹道. 儀器儀表學報. 2017(07)
[3]乏信息空間機械臂隨機振動信號的灰自助評估[J]. 汪啟躍,王中宇,王巖慶,姚貞建. 北京航空航天大學學報. 2016(04)
[4]密封容器內爆炸實驗瞬態(tài)溫度測試技術[J]. 馬紅,徐繼東,朱長春,許建南,于靖,李超. 太赫茲科學與電子信息學報. 2014(05)
[5]小比距離爆炸的瞬態(tài)溫度測量[J]. 王長利,王惠,劉曉新,趙生偉,李迅. 爆炸與沖擊. 2013(S1)
本文編號:3385014
【文章來源】:計量學報. 2020,41(07)北大核心CSCD
【文章頁數】:7 頁
【部分圖文】:
數據采集系統(tǒng)基本結構
選取m=7,B=1 000,Q=10,圖2(a)~圖2(c)分別表示灰色模型GM(1,1)、Bootstrap方法和GBM(1,1)模型對爆炸溫度的真值估計結果。圖中相對時間是相對于實驗起爆時間。由圖2可知,在密閉爆室溫度參數的真值估計中,GBM(1,1)模型的真值估計結果優(yōu)于Bootstrap方法和灰色模型GM(1,1)。分析認為,GBM(1,1)模型融合了灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法的優(yōu)勢,不僅具有對數據樣本的擴展能力,而且具備對數據的預測機制,因此可以更加準確地模擬測量數據列的變化趨勢。
為對上述3種模型的真值估計結果做出更直觀的對比,對3種模型估計誤差的分布區(qū)間、平均值、標準差和最大相對誤差進行比較。首先,剔除估計值中的粗大誤差,先用萊以特準則,以估計誤差序列的3倍標準差為取舍標準,判定并剔除估計值中的粗大誤差[13];其次,研究估計誤差的分布規(guī)律,經驗證,3種模型的估計誤差均服從正態(tài)分布,其中GBM(1,1)模型估計誤差的正態(tài)分布P-P圖如圖3所示。3種模型估計誤差的分布區(qū)間、平均值、標準差和最大相對誤差的計算結果如表2所示:由于3種模型在各個采樣點處的估計誤差均近似服從正態(tài)分布,故其均值約為零;GBM(1,1)模型的估計誤差分布區(qū)間、估計誤差的標準差和最大相對誤差均小于灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法,說明GBM(1,1)模型的估計誤差較小,且具有較好的重復性和穩(wěn)定性。因此認為GBM(1,1)模型的真值估計結果優(yōu)于灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]空氣中爆炸沖擊波曲線重建方法[J]. 姚悅,丁永紅,裴東興,張曉光. 計量學報. 2019(04)
[2]基于灰自助模型的氣壓動態(tài)測量結果評估方法[J]. 張龍,葉松,王曉蕾,周樹道. 儀器儀表學報. 2017(07)
[3]乏信息空間機械臂隨機振動信號的灰自助評估[J]. 汪啟躍,王中宇,王巖慶,姚貞建. 北京航空航天大學學報. 2016(04)
[4]密封容器內爆炸實驗瞬態(tài)溫度測試技術[J]. 馬紅,徐繼東,朱長春,許建南,于靖,李超. 太赫茲科學與電子信息學報. 2014(05)
[5]小比距離爆炸的瞬態(tài)溫度測量[J]. 王長利,王惠,劉曉新,趙生偉,李迅. 爆炸與沖擊. 2013(S1)
本文編號:3385014
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