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  • 1  系统辨识(1):辨识导引
    丁峰
    2011(1):1-22.
    [摘要](1967) [HTML](0) [PDF 1.29 M](8529) [Cited by](12)
    摘要:
    系统辨识是研究建立系统数学模型的理论与方法.虽然数学建模有很长的研究历史,但是形成系统辨识学科的历史才几十年.在这短暂的几十年里,系统辨识得到了长足的发展,一些新的辨识方法相继问世$其理论与应用成果覆盖了自然科学和社会科学的各个领域,包括物理学、生物学、地球科学、气象学、计算机科学、经济学、心理学、政治学等。在这样的背景下,回过头来深思系统辨识的一些基本问题,对系统辨识的发展不无裨益。作为系统辨识的导引论文,简单介绍了辨识的定义,系统模型与辨识模型,辨识的基本步骤与辨识目的,包括辨识试验设计与数据预理,以及辨识方法的类别,包括最小二乘辨识方法、梯度辨识方法、辅助模型辨识方法、多新息辨识方法、递阶辨识方法等。
    2  北京空气质量多模式集成预报系统的建立及初步应用
    王自发1 吴其重1,2  晏平仲1,2 张伟1,2 王威1,2 唐晓1,2
    2009(1):19-26.
    [摘要](1551) [HTML](0) [PDF 1.81 M](4465) [Cited by](10)
    摘要:
    介绍了北京空气质量多模式集成预报系统(EMSBeijing).系统中区域空气质量模式包括中国科学院大气物理所自主开发的嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS)模式、美国环保署(EPA)开发的Models3/CMAQ模式及美国Environ公司开发的CAMx模式等,均使用SMOKE排放模型统一处理大气污染排放清单.此系统各模式采用统一的模拟区域和网格分辨率,采用中尺度气象模式MM5提供统一的气象场,并采用算术平均、权重集成等方法集成各空气质量模式结果,并投入北京空气质量业务预报,有效支持了北京奥运会空气质量数值预报.业务预报结果表明:1)采用SMOKE处理的奥运排放清单较接近实际,2008年8月各空气质量模式可吸入颗粒物(PM10)日均值预报结果相对偏差为-3% ~17%,与观测数据相关系数在07以上;2)在排放清单较接近实际的情况下,PM10日均值多模式算术平均优于单个空气质量模式;3)分析2008年4—11月业务预报表明,采用权重集成方法预报的PM10日均值优于算术平均方法,达61%.总体上,权重集成方法优于算术平均结果.
    3  系统辨识(2):系统描述的基本模型
    丁锋
    2011(2):1-97.
    [摘要](1584) [HTML](0) [PDF 1.68 M](2706) [Cited by](10)
    摘要:
    控制是一切科学问题的核心.数学模型是一切控制问题的基础.事物的运动规律用方程描述就是数学模型.不同学科的发展就是建立其数学模型的过程.本文首次把线性动态系统数学模型分为三类:时间序列模型,方程误差类模型,输出误差类模型;详细介绍了线性系统的一些基本数学模型,包括连续系统离散化和模型等价变换,单输入单输出随机系统模型,多变量系统模型,类多变量系统模型,多输入和多输出系统模型(传递函数阵主模型、子模型、子子模型,多输入单输出系统模型,单输入多输出系统模型等).
    4  基于雷电定位数据的区域雷击灾害风险评估方法探讨
    邓春林1 季严飞2 刘刚2
    2010(3):230-235.
    [摘要](1823) [HTML](0) [PDF 1.09 M](2095) [Cited by](8)
    摘要:
    雷电灾害风险评估可为区域规划及防雷减灾提供可靠依据.雷电定位数据资料在风险评估中的应用提高了风险评估的准确性和可靠性.基于雷电定位数据的分析,采用定位误差圆覆盖法配合环境因素定性提取区域雷击风险因子,依据地形地貌及政治经济特点进行地理空间区划,分析雷暴活动时空频率分布特性,从雷电本身的特征分布规律研究限定区域内不同时域、不同雷电流强度造成的影响,建立区域雷击灾害风险评估模型.以珠三角地区雷电定位数据资料为例的评估结果表明,该方法在区域雷电灾害风险评估分析中具有较好的针对性、准确性和实用性.
    5  多元伪线性回归系统部分耦合 多新息随机梯度类辨识方法
    丁锋 汪菲菲 汪学海
    2014, 6(2):97-112.
    [摘要](1066) [HTML](0) [PDF 1.09 M](1822) [Cited by](8)
    摘要:
    针对多元伪线性滑动平均系统,讨论了多元增广随机梯度算法,为减小算法的计算量,将系统分解为一些子系统,给出了子系统增广随机梯度算法,利用耦合辨识概念和多新息辨识理论,推导了部分耦合(子系统)增广随机梯度算法、部分耦合(子系统)多新息增广随机梯度算法.进一步将提出的方法推广到多元伪线性自回归滑动平均系统,给出了部分耦合(子系统)广义增广随机梯度算法、部分耦合(子系统)多新息广义增广随机梯度算法.文中分析了多元增广随机梯度算法、部分耦合增广随机梯度算法、部分耦合多新息增广随机梯度算法的计算量.
    6  类多变量输出误差系统的耦合多新息辨识方法
    丁锋 汪菲菲 汪学海
    2014, 6(3):193-210.
    [摘要](908) [HTML](0) [PDF 1.15 M](1818) [Cited by](7)
    摘要:
    辅助模型辨识思想、多新息辨识理论、耦合辨识概念是研究复杂多变量系统辨识的新理念和原理.将它们结合起来研究类多变量输出误差系统的辨识问题,提出了多元辅助模型辨识方法、多元辅助模型多新息辨识方法、变递推间隔多元辅助模型多新息辨识方法.为减小算法的计算量和提高参数估计精度,将系统模型分解为一些子辨识模型,应用辅助模型辨识思想、多新息辨识理论、耦合辨识概念,研究和推导了部分耦合辅助模型辨识方法、部分耦合辅助模型多新息辨识方法.讨论了几个典型辨识算法的计算量,给出了参数估计的计算步骤和计算流程图.
    7  江苏省地闪密度及雷电流幅值分布
    徐鸣一 王振会 樊荣 周俊驰 曾庆锋
    2010(6):557-561.
    [摘要](1216) [HTML](0) [PDF 1.65 M](2462) [Cited by](6)
    摘要:
    从雷电防护中重点关心的地闪密度和雷电流幅值两个方面进行分析,引入时间权重法结合人工观测雷暴日资料和闪电定位仪资料,给出地闪密度分布情况并依此绘制江苏省雷区分布图,对照Anderson经验公式拟合雷电流幅值概率分布情况.结果表明:江苏省地闪密度的分布趋势是南部比北部多,西部比东部多;洪泽湖周边、太湖和宁镇丘陵周边是江苏省雷电防护重点区域.江苏省雷电流幅值概率分布符合Anderson经验公式,幅值主要在20~40kA范围内变化.
    8  系统辨识(3):辨识精度与辨识基本问题
    丁锋
    2011(3):193-226.
    [摘要](1256) [HTML](0) [PDF 1.96 M](3751) [Cited by](6)
    摘要:
    系统辨识是研究建立系统数学模型的理论与方法.讨论系统辨识涉及的一些基本问题,包括辨识精度、辨识方法的提出,辨识输入信号的设计,参数可辨识性与系统可辨识性,开环可辨识性与闭环可辨识性,可辨识性与能控性和能观测性的关系,可辨识性与输入信号的关系,以及与辨识方法收敛性相关的激励信号与激励条件,辨识算法收敛分析的基本工具,典型辨识算法的收敛结论等.
    9  漫谈Lyapunov稳定性的理论、方法和应用
    廖晓昕
    2009(1):1-15.
    [摘要](2387) [HTML](0) [PDF 1.11 M](14802) [Cited by](5)
    摘要:
    根据个人学习研究稳定性的心得体会,首先介绍了前苏联伟大的数学力学家Lyapunov院士的博士论文《运动稳定性的一般问题》在全世界产生的超过1个世纪的巨大影响.叙述了由该博士论文首创的几个巨大成就何以能奠定1门学科的基础,从而开创了1个新的重要的研究方向,以及留给后人很多很多研究的课题的理由.特别地,用事实和科学断语回答了“Lyapunov稳定性已领风骚100多年,余晖还几何”的问题.明确表明1个观点:稳定性将是1个“永恒的主题”,不老的科学,定将永恒地给人启迪,洞察力,智慧和思想.
    10  规范状态空间系统辨识方法
    丁锋 马兴云
    2014, 6(6):481-504.
    [摘要](927) [HTML](0) [PDF 1.41 M](2044) [Cited by](5)
    摘要:
    因为状态空间模型既包含了未知状态,又包含了未知参数,且二者是非线性乘积关系,使得辨识问题变得复杂.针对这一问题,详细研究了规范状态空间系统的状态与参数联合估计方法.采用交互估计理论,即采用递推方法或迭代方法实现系统状态与参数的交互估计.基本思路是在计算参数估计时,辨识算法信息向量中的未知状态用其估计值代替,然后利用获得的参数估计,设计基于参数估计的状态观测器或基于参数估计的Kalman滤波算法估计系统的状态,二者形成一个交互计算过程(递阶计算过程).沿着这条思路,分别从递推方案和迭代方案,研究和提出了基于状态观测器和基于Kalman滤波状态估计的随机梯度辨识算法、递推最小二乘辨识算法、多新息随机梯度辨识算法、多新息最小二乘辨识算法,以及模型分解的辨识算法,并给出了几个典型算法的计算步骤、流程图和计算量.
    11  输入非线性方程误差自回归系统的多新息辨识方法
    丁锋 毛亚文
    2015, 7(1):1-23.
    [摘要](839) [HTML](0) [PDF 1.37 M](2384) [Cited by](5)
    摘要:
    典型块结构非线性系统包括基本的输入非线性系统、输出非线性系统、输入输出非线性系统、反馈非线性系统等.输入非线性系统包括输入非线性方程误差类系统和输入非线性输出误差类系统.以输入非线性方程误差自回归系统,即输入非线性受控自回归自回归(IN-CARAR)系统为例,分别基于过参数化模型,基于关键项分离原理,基于数据滤波技术以及基于辨识模型分解技术,研究和提出了IN-CARAR系统的随机梯度辨识方法、多新息随机梯度辨识方法、递推最小二乘辨识方法、多新息最小二乘辨识方法.这些方法可以推广到其他输入非线性方程误差系统、输入非线性输出误差类系统、输出非线性方程误差类系统、输出非线性输出类系统、反馈非线性系统等.同时,给出了几个典型辨识算法的计算步骤、流程图和计算量.
    12  非均匀下垫面大气边界层研究进展
    洪雯1,2 王毅勇1
    2010(2):155-161.
    [摘要](1401) [HTML](0) [PDF 948.69 K](2741) [Cited by](4)
    摘要:
    总结了水平非均匀下垫面的大气边界层研究,指出干旱区的绿洲具有明显的“冷湿岛效应”,并可形成边缘逆湿和区域环流,而植被和水域的分布则显著改变了大气边界层结构.阐述了复杂地形下垫面对局地风场和小尺度环流产生的影响、城市热岛效应的产生及特点和城市中绿地和水体的微气候效应.比较分析了不同陆面参数化方案以及边界层气候模式,提出未来在热力与动力非均匀的结合、湿地下垫面的数值模拟、城市复杂下垫面参数化以及气候模式的耦合等方面尚需进行深入的研究.
    13  雷电冲击试验中的压敏电阻性能
    杨仲江 , 陈琳, 孙涌
    2010(4):353-356.
    [摘要](1567) [HTML](0) [PDF 2.51 M](2930) [Cited by](4)
    摘要:
    为研究在雷电冲击下的压敏电阻的性能,利用冲击试验分析了压敏电阻主动能量配合的残压变化,对于各种能量配合方式做出了分析,发现当压敏电阻在暂态过程中吸收的能量过大时,实际损坏形式以雪崩击穿为主.压敏电阻主动能量配合的一组串并联试验结果表明:与单个压敏电阻相比,多个压敏电阻并联可以给出较低的箝位电压,提高泄放暂态过电流的能力,还可以减缓各压敏电阻的性能退化;压敏电阻的串联都是不可取的.
    14  中国钢铁工业二氧化碳排放研究
    韩颖 李廉水 孙宁
    2011(1):53-57.
    [摘要](1517) [HTML](0) [PDF 1002.41 K](4262) [Cited by](4)
    摘要:
    我国钢铁产量连续11 a位居世界第一,同时也消耗了大量的化石燃料,排放出大量的温室气体.根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的通用方法计算我国钢铁工业的碳排放情况并进行研究分析.结果显示:1994—2006年内钢铁工业碳排放量平均占碳总排放的14%,煤炭类能源产生的CO2平均占钢铁工业碳排放量的97%,钢铁年产量的增长伴随着CO2排放量的增加且两者的相互依赖性有加强的趋势,但1994—2006年内吨钢CO2排放量呈降低的趋势.因此,钢铁工业是我国碳减排的重点行业,其碳减排工作应该尽快展开,而优化能源消费结构是最有效的减排路径,此外也要加强技术创新或是引进国外先进技术以提高能源利用效率.
    15  长光程与传统点式污染气体监测技术对比
    李月清 朱彬 安俊琳
    2011(2):119-128.
    [摘要](1702) [HTML](0) [PDF 1.85 M](2904) [Cited by](4)
    摘要:
    结合2类大气成分观测仪器的技术特点,对OPSIS AB DOAS系统和Thermo SCIENTIFIC EMS系统分别监测的南京郊区2009年冬季和2010年春季O3、NO2、SO2质量浓度数据进行了质量控制和分析对比,简要分析了这3种气体浓度的季节变化特征.对2009年秋季分别采用2种仪器观测的南京城区和郊区的污染情况进行了对比,分析了城郊差异.结果表明:2套系统对相同气体的测量结果相关性较好,DOAS系统的测量值受大气中水汽和气溶胶影响较大,普遍高于EMS系统,绝对值相差范围在14%~25%之间;南京郊区冬季大气中SO2和NO2质量浓度较高,O3质量浓度较低,春季反之;NO2质量浓度曲线与O3呈负相关;秋季城区NO2质量浓度较高,日变化呈双峰型,郊区呈单峰型;城郊O3日变化均呈单峰型,城区日变化幅度较大;SO2日变化在城区呈单峰型,在郊区呈双峰型.
    16  系统辨识(7):递阶辨识原理与方法
    丁锋
    2012, 4(2):97-124.
    [摘要](1079) [HTML](0) [PDF 1.60 M](2513) [Cited by](4)
    摘要:
    递阶辨识是系统辨识的一个重要分支.递阶辨识原理是在大系统递阶控制的"分解-协调原理"基础上发展起来的,它不仅能够解决参数数目多、维数高、大规模系统辨识算法计算量大的问题,而且能够解决结构复杂的双线性参数系统、多线性参数系统以及非线性系统的辨识问题.首先介绍递阶辨识原理和线性方程组Ax=b的著名雅可比迭代和高斯-赛德尔迭代,给出了线性方程组的迭代方法族;其次将雅可比迭代思想和递阶辨识原理用于研究一般矩阵方程和耦合矩阵方程的递阶梯度迭代求解方法和递阶最小二乘迭代求解方法;再次介绍了方程误差模型的两阶段最小二乘辨识方法(一个简单的递阶辨识方法)和线性回归模型的递阶最小二乘辨识方法;最后研究了类多变量CARMA系统的递阶辨识方法.
    17  多元系统耦合多新息随机梯度类辨识方法
    丁锋 汪菲菲
    2014, 6(1):1-16.
    [摘要](1102) [HTML](0) [PDF 1.12 M](1956) [Cited by](4)
    摘要:
    针对多元线性回归系统,利用耦合辨识概念和多新息辨识理论,讨论了多元随机梯度算法、多元多新息随机梯度算法,以及变递推间隔多元多新息梯度算法,进一步分解多元系统为一些子系统,给出了耦合子系统随机梯度算法、耦合随机梯度算法、耦合子系统多新息随机梯度算法、耦合多新息随机梯度算法,并将这些方法推广到多元伪线性滑动平均系统和多元伪线性自回归滑动平均系统.文中给出了几个典型耦合随机梯度算法、耦合多新息随机梯度算法的计算步骤和示意图.
    18  2008-2009 年江苏省闪电特征分析及应用研究
    王锡中 冯民学 钟颖颖 植耀玲 孙明
    2010(5):445-415.
    [摘要](1543) [HTML](0) [PDF 1.39 M](2437) [Cited by](3)
    摘要:
    统计了江苏省气象部门雷电探测系统2008-2009 年闪电记录,对江苏省闪电强度、闪电频数等闪电特征进行分析,得出江苏省的雷电流强度和闪电分布都有明显的时空差异,并且闪电频数和强度在空间分布上基本呈相反分布;同时利用地闪记录与雷暴日数的关系&得出了适用于江苏13 个地级市的地闪密度计算公式。
    19  基于输出估计的多输入系统随机梯度估计算法
    丁锋
    2010(6):481-488.
    [摘要](995) [HTML](0) [PDF 1017.86 K](1848) [Cited by](3)
    摘要:
    对于输出误差模型描述的多输入单输出系统,辨识的困难在于辨识模型信息向量中包含系统未知输出量(真实输出或无噪输出),以致标准辨识算法无法应用.提出了利用输出估计代替系统真实输出的辨识思想,即通过估计模型预测(估算)系统输出,利用这个估计输出来递推计算系统参数,进而提出了基于输出估计的随机梯度辨识算法,并研究了算法的收敛性,给出了仿真例子.
    20  类多变量方程误差类系统的递阶多新息辨识方法
    丁锋 王艳娇
    2014, 6(5):385-404.
    [摘要](1054) [HTML](0) [PDF 1.13 M](1912) [Cited by](3)
    摘要:
    根据递阶辨识原理,研究了类多变量方程误差系统和类多变量方程误差ARMA系统递阶随机梯度方法和递阶梯度迭代方法、递阶最小二乘方法和递阶最小二乘迭代方法.进一步利用多新息辨识理论,推导了递阶多新息梯度辨识方法和递阶多新息最小二乘辨识方法.为减小计算量,推导了基于滤波的类多变量方程误差ARMA系统递阶辨识方法和递阶多新息辨识方法.讨论了几个典型辨识算法的计算量,并给出了计算参数估计的步骤.

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