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永磁同步电机动态模型预测控制设计
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作者 陈振刚 贾洪平 《自动化仪表》 CAS 2024年第4期45-50,共6页
为了提升传统模型预测控制(MPC)电压矢量的利用率、减少计算量、降低时间消耗,提出了动态MPC策略。动态MCP由简化MPC和传统MPC分时使用组成。简化MPC备选电压矢量少、计算量小。但当系统处于动态变化状态时,较少的备选电压矢量使得转速... 为了提升传统模型预测控制(MPC)电压矢量的利用率、减少计算量、降低时间消耗,提出了动态MPC策略。动态MCP由简化MPC和传统MPC分时使用组成。简化MPC备选电压矢量少、计算量小。但当系统处于动态变化状态时,较少的备选电压矢量使得转速超调量高、跟踪速度慢。在此基础上,采用I_(d)=0的控制方法,并以d轴电流偏差为参考,提出了简化电流变化的动态切换控制策略。当电流偏差在电流变化系数范围内时,使用简化MPC,并只提供3个备选电压矢量;在范围外时,使用传统MPC,并使用全部7个电压矢量。试验结果表明,动态MPC策略保留了两者的优点,既有较好的动态响应,又缩短了计算周期。该设计可有效应用于低成本、算力不强的电机应用场景。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测控制 简化模型预测控制 电流系数 动态模型预测控制 预测时间补偿
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基于融合注意力机制LSTM网络的地下水位自适应鲁棒预测
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作者 佃松宜 厉潇滢 +2 位作者 杨丹 芮胜阳 郭斌 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 2024年第1期54-64,共11页
地下水水位是旱天污水管网地下水入渗量的重要影响因素,快速精准地预测地下水水位能有效提升旱天污水管网地下水入渗量估算准确度,辅助优化管网病害治理与维护策略。针对目前城市复杂水文预测存在的准确度低、灵敏度低、泛化能力弱等问... 地下水水位是旱天污水管网地下水入渗量的重要影响因素,快速精准地预测地下水水位能有效提升旱天污水管网地下水入渗量估算准确度,辅助优化管网病害治理与维护策略。针对目前城市复杂水文预测存在的准确度低、灵敏度低、泛化能力弱等问题,本文提出了一种新的鲁棒自适应水位预测算法。首先,对水文数据进行预处理,解决了数据时间跨度大、噪声多、缺失及异常、非平稳等问题。其次,针对不同输入特征对预测指标的影响,在模型训练阶段提出一种新的空间变量注意机制,可快速识别与水位关联的关键变量,并对输入特征赋予不同的影响权重。然后,针对不同序列长度对预测效果的影响,还设计了自适应时间注意力机制,帮助网络自适应地找出与不同时间序列长度预测指标相关的编码器隐藏状态,以更好地捕捉时间上的依赖关系。在此基础上,以上下文向量作为输入,提出一种融合注意力机制的长短时记忆网络水文预测算法。最后,通过意大利Petrignano水文数据验证了所提算法的有效性,并与GRU、Elman、LSTM、VA–LSTM和S–LSTM等方法进行预测性能比较。结果表明,基于融合注意力机制的LSTM网络在面临大规模、噪点多的复杂数据时有优于其它几种算法的预测效果,表明该算法具有强自适应性和鲁棒性。本文研究结果可以为市政排水策略合理调整、及时控制提供参考。 展开更多
关键词 地下水位预测 时间与空间注意力机制 LSTM网络 自适应预测 鲁棒预测
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日本近年来关于地震预测研究的科学计划和科学理念
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作者 张琰 毕金孟 蒋长胜 《地震科学进展》 2024年第2期135-139,共5页
尽管日本国土面积只占世界陆地的1%,但发生的地震却占全球地震总数的10%左右。尤其是致灾型大地震的发生率很高。为应对这一问题,日本政府自1965年开始推进地震预测研究计划,并经历了多个阶段的计划和修订。近年来,随着信息科学领域的... 尽管日本国土面积只占世界陆地的1%,但发生的地震却占全球地震总数的10%左右。尤其是致灾型大地震的发生率很高。为应对这一问题,日本政府自1965年开始推进地震预测研究计划,并经历了多个阶段的计划和修订。近年来,随着信息科学领域的快速发展,日本政府将信息科学引入到了地震科学研究,开展了《利用信息科学的地震研究》计划,旨在促进面向新地震预测科学的创新性研究。目前,日本地震调查本部对地震预测的总体观点“一定程度上可预测板间地震的发生时间,但现有研究仍无法预测未来地震,当前工作的重点是预测未来地震的震动规模”。地震预测的科学研究理念正从原先的“灾害发生的预测”向“灾害发展过程的预测”转变。 展开更多
关键词 日本地震预测研究 地震预测科学计划 地震预测科学理念 震动规模的预测
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基于自适应时序表征和多级注意力的超短期风电功率预测
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作者 张越 臧海祥 +3 位作者 程礼临 刘璟璇 卫志农 孙国强 《电力自动化设备》 EI CSCD 2024年第2期117-125,共9页
针对风电功率数据包含的多尺度时间信息难以描述、现有方法未充分考虑气象因素对于风电功率动态耦合的影响而导致的预测性能下降等问题,提出了一种基于自适应时序表征和多级注意力的超短期风电功率预测方法。采用时序嵌入层对风电功率... 针对风电功率数据包含的多尺度时间信息难以描述、现有方法未充分考虑气象因素对于风电功率动态耦合的影响而导致的预测性能下降等问题,提出了一种基于自适应时序表征和多级注意力的超短期风电功率预测方法。采用时序嵌入层对风电功率序列进行表征以获取其周期、非周期模式,并引入自注意力捕捉高维风电功率序列的自相关性;利用交叉注意力重构风电功率与气象因素,形成包含两者耦合关系的多维特征序列;利用一维卷积神经网络沿时间、特征方向分别挖掘多维特征序列的时间相关性和空间相关性,进而利用长短期记忆网络提取相应的时序特征,并将所得时序特征经全局注意力去噪和门控机制融合后输入全连接层,分别进行点预测和区间预测。实验结果表明,所提方法能够获得准确的点预测值和可靠的预测区间。 展开更多
关键词 风电功率 超短期预测 多级注意力 深度学习 时空相关性 预测 区间预测
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基于特征变量扩展的含气饱和度随机森林预测方法
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作者 桂金咏 李胜军 +2 位作者 高建虎 刘炳杨 郭欣 《岩性油气藏》 CAS CSCD 2024年第2期65-75,共11页
采用数据驱动的方式,提出了一种基于随机森林机器学习算法训练出含气饱和度地震预测方法,并将该方法应用于中国西部复杂天然气藏中,分别对单井资料和二维地震资料进行了含气饱和度预测与分析。研究结果表明:(1)抽取井旁道纵波速度、横... 采用数据驱动的方式,提出了一种基于随机森林机器学习算法训练出含气饱和度地震预测方法,并将该方法应用于中国西部复杂天然气藏中,分别对单井资料和二维地震资料进行了含气饱和度预测与分析。研究结果表明:(1)抽取井旁道纵波速度、横波速度和密度3个弹性参数叠前地震反演结果作为基本特征变量样本,引入边界合成少数类过采样技术对基本特征变量样本和对应的含气饱和度样本进行平衡化处理;利用扩展弹性阻抗结合数学变换自动生成一系列的扩展变量;再利用随机森林对特征变量进行含气饱和度预测重要性排名,并优选重要性较高的特征变量进行含气饱和度随机森林训练。(2)该方法大幅减少了特征变量提取和优选的人工工作量,且有效减少了信息冗余以及因含气饱和度样本不平衡导致的训练偏倚问题,有效增强了随机森林算法在含气饱和度地震预测方面的能力。(3)实际单井应用中预测的含气饱和度与测井解释的含气饱和度的相关系数可达0.9855;在二维地震资料应用中,该方法比基于常规未平衡化的11个弹性参数作为随机森林输入预测出的含气饱和度精度更高。 展开更多
关键词 含气饱和度 随机森林 纵波速度 横波速度 密度 特征变量 不平衡数据 机器学习 气层预测 地震预测
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基于改进混合密度网络的毁伤效应预测方法
6
作者 佘维 张人中 +2 位作者 田钊 刘炜 孔德锋 《郑州大学学报(理学版)》 CAS 2024年第1期9-15,共7页
提出一种基于改进混合密度神经网络的毁伤效应预测方法,解决了现有智能毁伤效应预测方法中仅能输出点预测结果,但难以量化毁伤效应预测结果的不确定性问题。采用鲁棒性更好的t分布作为混合分量,利用混合密度网络生成概率密度函数,以反... 提出一种基于改进混合密度神经网络的毁伤效应预测方法,解决了现有智能毁伤效应预测方法中仅能输出点预测结果,但难以量化毁伤效应预测结果的不确定性问题。采用鲁棒性更好的t分布作为混合分量,利用混合密度网络生成概率密度函数,以反映毁伤效应预测中的不确定性,并根据给定置信水平获得区间预测结果。仿真实验表明,获得的概率密度函数可以较为准确地拟合蒙特卡洛仿真模拟结果,与现有的毁伤效应预测方法相比,可以更好地指导作战筹划。 展开更多
关键词 混合密度网络 毁伤效应预测 t Location-Scale分布 区间预测
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基于混合特征双重衍生和误差修正的风电功率超短期预测
7
作者 袁畅 王森 +2 位作者 孙永辉 武云逸 谢东亮 《电力系统自动化》 EI CSCD 2024年第5期68-76,共9页
随着风电渗透率的不断提高,对风电功率进行精准、可靠的预测是提升风电消纳水平的有效措施。针对功率预测时风电数据种类不足和特征数量稀缺的问题,提出基于混合特征双重衍生和误差修正的风电功率超短期预测模型。首先,在原始功率特征... 随着风电渗透率的不断提高,对风电功率进行精准、可靠的预测是提升风电消纳水平的有效措施。针对功率预测时风电数据种类不足和特征数量稀缺的问题,提出基于混合特征双重衍生和误差修正的风电功率超短期预测模型。首先,在原始功率特征中施加混沌噪声,构造出多条混沌扰动特征,改善原始功率特征分布过于单一的状况。其次,提出基于免疫算法的特征衍生算法,挖掘风电功率数据的潜在信息,增加优质特征数量,进而构建误差预测模型,通过预测风电功率预测误差修正风电功率预测结果,进一步提升预测准确率。最后,基于比利时风电场实际运行数据进行算例分析。所提模型预测效果较好,且相较其他传统预测模型精确度更高,验证了所提模型的有效性。 展开更多
关键词 风电功率预测 风电场 特征稀缺回归预测 特征衍生 误差修正 超短期预测
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船舶混合动力系统能量管理预测控制方法研究
8
作者 范爱龙 李永平 +1 位作者 杨强 涂小龙 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2024年第1期162-173,共12页
针对混合动力系统控制稳定性和节能减排问题,明确模型预测控制在船舶能量管理中的作用、研究现状及趋势。借助CiteSpace对船舶能量管理进行可视化分析,理清了船舶能量管理的发展脉络,并通过不同能量管理策略的对比分析揭示模型预测控制... 针对混合动力系统控制稳定性和节能减排问题,明确模型预测控制在船舶能量管理中的作用、研究现状及趋势。借助CiteSpace对船舶能量管理进行可视化分析,理清了船舶能量管理的发展脉络,并通过不同能量管理策略的对比分析揭示模型预测控制在船舶能量管理中的重要性;从预测建模、优化目标及约束、求解和改进策略等3个方面开展了船舶能量管理预测控制方法的分析;最后从考虑可再生能源的能量管理策略、建模与验证的标准化、协同优化和多维度评估等方面对船舶能量管理预测控制的未来研究进行展望。结果表明:模型预测控制在智能船舶、多能源船舶等复杂的动力系统的实时控制中具有重要潜力。与其他算法结合开展多目标算法融合是提升控制精度和计算实时性的重要途径,开展多维度测试评估有利于推动策略的实船应用。 展开更多
关键词 混合动力 船舶能效 能量管理 模型预测控制 CITESPACE 可视化分析 预测建模 优化算法
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基于改进灰色预测单神经元PI的全超导托卡马克核聚变发电装置快控电源电流控制
9
作者 黄海宏 陈昭 王海欣 《电工技术学报》 EI CSCD 2024年第6期1886-1897,共12页
全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源负载电感的电流受多种不确定环境因素的影响而难以预测,灰色预测无需精确对象模型,只需少量已知信息即可实现输出电流短期预测,已在EAST快控电源中有了一定研究应用。为解决灰色预测在EAST... 全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源负载电感的电流受多种不确定环境因素的影响而难以预测,灰色预测无需精确对象模型,只需少量已知信息即可实现输出电流短期预测,已在EAST快控电源中有了一定研究应用。为解决灰色预测在EAST快控电源中对突变信号边沿预测精度低和预测延时时间长的问题,提出一种改进灰色预测算法实现输出电流预测。在一个开关周期内对输出电流进行等时长间隔采样4次作为原始序列,将滚动式采样预测改为逐周期采样预测,在实现灰色预测的过程中不必依赖过去几个周期的历史采样信息,只需本周期的4个原始采样值即可实现输出电流的预测。根据预测电流与参考电流误差自适应调整单神经元比例-积分(PI)控制的输出增益,实现输出电流的快速准确控制。仿真和实验结果表明,在EAST快控电源电流预测过程中所提出的改进灰色预测,对比传统灰色预测具有更高的预测精度和更小的预测延时,改进灰色预测变增益单神经元PI控制能够在减小电流超调的同时加快输出电流响应速度。 展开更多
关键词 EAST快控电源 改进灰色预测 逐周期采样预测 变增益单神经元PI
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基于HHT-LSTM的冬奥会临时设施运行趋势预测方法研究
10
作者 常明煜 田乐 郭茂祖 《智能系统学报》 CSCD 2024年第1期228-237,共10页
针对冬奥会延庆赛区临时设施的安全性和可使用性,本文充分结合信号处理算法与深度神经网络,提出了一种由希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对时序数据进行信号分解和信号特征提取,长短期记忆网络(long short-term memory,LS... 针对冬奥会延庆赛区临时设施的安全性和可使用性,本文充分结合信号处理算法与深度神经网络,提出了一种由希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对时序数据进行信号分解和信号特征提取,长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)进行临时设施运行趋势预测2部分构成模型。该模型基于受严寒天气和大客流诱发的看台振动等一系列外因影响所测得的真实振动和倾角数据,实现对设施进行有效的预测,以避免发生安全问题,解决了由于受数据中一些无关特征因素的干扰导致预测准确度低的问题。论文提出的方法与循环神经网络(recurrent neural network,RNN)、门控循环网络(gated recurrent neural network,GRU)、双向RNN和双向GRU等运行趋势预测方法进行比较,验证了本文方法的可行性和有效性,实验结果也说明所提出的模型在此类任务中表现非常出色。 展开更多
关键词 时间序列预测 希尔伯特黄变换 长短期记忆网络 信号处理 趋势预测 临时设施 预测方法 数据分析 自然语言处理
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基于雷达回波进行降水场预测的无监督学习模型训练策略
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作者 于霞 朱智睿 +2 位作者 段勇 李冰洁 杨海波 《沈阳大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第2期121-131,共11页
为了提高降水场预测模型的学习效率与预测性能,在预测模型的训练阶段提出一个改善的训练策略,使其可以充分学习物体运动轨迹以及物体运动时的外观变化。通过在一个雷达回波数据集和一个公开数据集上进行对应实验,可以显示出该方法在两... 为了提高降水场预测模型的学习效率与预测性能,在预测模型的训练阶段提出一个改善的训练策略,使其可以充分学习物体运动轨迹以及物体运动时的外观变化。通过在一个雷达回波数据集和一个公开数据集上进行对应实验,可以显示出该方法在两项指标的性能表现上具有明显提高,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 机器学习 深度学习 降水预测 循环神经网络 预测
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基于CNN-LSTM的大坝变形组合预测模型研究
12
作者 王润英 林思雨 +1 位作者 方卫华 赵凯文 《水力发电》 CAS 2024年第1期37-41,52,共6页
为了提高大坝变形预测模型精度和泛化能力,建立了一种基于卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)与深度学习长短期记忆(Long short-term memory,LSTM)神经网络的组合预测模型CNN-LSTM。该模型先利用CNN提取大坝变形监测时间... 为了提高大坝变形预测模型精度和泛化能力,建立了一种基于卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)与深度学习长短期记忆(Long short-term memory,LSTM)神经网络的组合预测模型CNN-LSTM。该模型先利用CNN提取大坝变形监测时间序列的特征,再利用LSTM生成特征描述,该模型精度高、泛化能力强。以柏叶口水库混凝土面板堆石坝为例,经过CNN-LSTM模型计算,将模型变形预测值与原型监测资料进行对比,再与LSTM模型及CNN模型的预测结果进行对比。结果表明,CNN-LSTM模型预测值最接近监测资料实测结果。 展开更多
关键词 大坝变形 卷积神经网络 LSTM神经网络 变形预测 预测精度 柏叶口水库
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基于BP-AHP风机状态评估的超短期风电功率动态预测研究
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作者 杨国清 王文坤 +2 位作者 王德意 刘世林 戚相成 《大电机技术》 2024年第1期29-39,共11页
针对传统风电功率预测仅考虑气象因素,且无法计及风电机组真实出力状态导致预测精度较差问题,本文提出一种计及风机状态的超短期风电功率动态预测方法。首先,为能够精确评估风机状态,将BP(error back propagation, BP)算法引入层次分析... 针对传统风电功率预测仅考虑气象因素,且无法计及风电机组真实出力状态导致预测精度较差问题,本文提出一种计及风机状态的超短期风电功率动态预测方法。首先,为能够精确评估风机状态,将BP(error back propagation, BP)算法引入层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)的评估结构中,构建BP-AHP风机状态评估模型,实现单台风机状态评估;然后,综合考虑地形及机组排布等因素,将风电场所有风机的状态取均值作为风电场状态,利用皮尔逊相关系数衡量所评估状态与功率之间的相关性以验证评估模型合理性,并采用XGBoost构建计及风机状态的动态预测模型;最后,以陕西地区某风电场实测数据进行算例分析,验证了所提方法的可行性及有效性。 展开更多
关键词 风电机组 状态评估 风电功率预测 超短期预测
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民居建筑室内空间热环境多点能耗精准预测
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作者 陈星星 刘显成 《计算机仿真》 2024年第2期51-55,共5页
在民居建筑室内热环境多点能耗预测时,若不能有效确定热环境下室内当前状态下舒适程度,会直接影响能耗预测精度。因此,提出考虑舒适度的民居建筑室内空间热环境多点能耗预测方法。根据室内状态建立民居建筑内热环境模型,采用主元分析法... 在民居建筑室内热环境多点能耗预测时,若不能有效确定热环境下室内当前状态下舒适程度,会直接影响能耗预测精度。因此,提出考虑舒适度的民居建筑室内空间热环境多点能耗预测方法。根据室内状态建立民居建筑内热环境模型,采用主元分析法获取能耗评价指标,构建热环境下室内能耗指标评价体系,并利用指标建立评价模型,从而确定室内当前热环境能耗;将确定指标作为模型输入向量,利用RBF神经网络构建室内能耗多点预测模型;通过建立的模型实现对民居建筑室内空间多点能耗的精准预测。实验结果表明,所提方法开展室内能耗多点预测时,预测精度高、效果好。 展开更多
关键词 民居建筑 室内空间 热环境 多点能耗预测 预测方法
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基于无差拍预测算法的双向隔离型AC-DC矩阵变换器高动态电流控制策略
15
作者 梅杨 张家奇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 2024年第3期1090-1099,共10页
针对双向隔离型AC-DC矩阵变换器采用传统双闭环控制策略存在的控制参数多、整定困难等问题,提出了一种基于无差拍预测算法的高动态电流控制策略,通过引入无差拍预测算法对网侧电流进行控制,以减少控制器参数,消除数字控制时延。考虑到... 针对双向隔离型AC-DC矩阵变换器采用传统双闭环控制策略存在的控制参数多、整定困难等问题,提出了一种基于无差拍预测算法的高动态电流控制策略,通过引入无差拍预测算法对网侧电流进行控制,以减少控制器参数,消除数字控制时延。考虑到算法中电压电流检测量众多,故采用输入电压观测器以降低检测成本,减小采样误差的影响。变换器采用后级单重移相的调制方法来协调配合无差拍预测算法,其中参考输入电流指令与移相角为双射函数关系,简单易实现。仿真和实验结果表明:采用所提控制策略可以实现网侧电流正弦,功率因数接近于1;直流侧电压稳定,电流纹波率小于1%;直流电流在参考值突变时,跟踪快速且无超调、无振荡;同时,在变换器功率正向传输、反向传输以及正反向切换过程中,采用所提控制策略相比于传统的双闭环控制策略,电流动态调节时间分别缩短了69%、85%、67%。由此证明所提控制策略可以保证变换器良好的输入输出性能,并且相比于传统的双闭环控制策略在切换过程中动态性能得到显著提升。 展开更多
关键词 矩阵变换器 预测控制 控制器参数 无差拍预测算法 功率因数 动态性能
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基于嗅觉受体激活关系模拟的气味感知预测
16
作者 左敏 胡静珺 +3 位作者 颜文婧 王瑞东 张青川 范大维 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS CSCD 2024年第1期86-95,共10页
气味分子与嗅觉受体相互作用是引起气味感知的重要环节,对于揭示气味感知机制具有重要意义。然而,获得气味分子与人类嗅觉受体激活关系的实验性结果耗时耗力,且目前可用的激活关系数据数量不足以支持智能气味感知研究。因此,本研究构建... 气味分子与嗅觉受体相互作用是引起气味感知的重要环节,对于揭示气味感知机制具有重要意义。然而,获得气味分子与人类嗅觉受体激活关系的实验性结果耗时耗力,且目前可用的激活关系数据数量不足以支持智能气味感知研究。因此,本研究构建了嗅觉受体蛋白质关系网络,并提取特征来训练气味分子-嗅觉受体激活关系预测模型。在气味感知预测中综合考虑气味分子特征和嗅觉受体蛋白激活模拟关系,实现了对人类气味感知的高精度回归预测。实验结果表明,融合气味分子-嗅觉受体激活关系的人类气味感知预测相关度指标为0.94,明显优于现有的气味感知预测模型。此外,研究还在预测基础上总结了气味分子-嗅觉受体激活-气味感知模式。本研究为气味感知预测引入了可观测的嗅觉受体激活机制特征,为深入探索和理解气味感知机制提供了新思路。 展开更多
关键词 分子特征提取 蛋白质特征提取 嗅觉受体激活预测 气味感知预测 图卷积 机器学习
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基于情感分析和热度预测的网络舆情预测研究
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作者 赵嵩正 魏娜 +2 位作者 李美彦 高鹏飞 顾珣皓 《西安石油大学学报(自然科学版)》 2024年第1期135-142,共8页
在社交媒体平台已成为大众信息交流的重要载体的背景下,关注和分析大众对于社会热点事件的情感倾向及舆论走势,有利于及时准确了解大众的情感需求,制定相应的措施,引导舆论走向,维护良好的网络环境。提出了基于情感分析和热度预测的网... 在社交媒体平台已成为大众信息交流的重要载体的背景下,关注和分析大众对于社会热点事件的情感倾向及舆论走势,有利于及时准确了解大众的情感需求,制定相应的措施,引导舆论走向,维护良好的网络环境。提出了基于情感分析和热度预测的网络舆情预测思路,构建了融合多特征的文本情感分析模型和基于时间序列的热度预测模型,并基于真实数据集验证了模型的有效性。对于社交媒体上舆论环境的分析和预测有重要意义。 展开更多
关键词 网络舆情预测 情感分析 热度预测 深度学习
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基于双层优化VMD-LSTM的农村超短期电力负荷预测
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作者 王俊 王继烨 +2 位作者 程坤 方均 鞠丹阳 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 2024年第1期92-102,共11页
稳定的供电是农村发展建设的有力保障,而电力负荷水平是建设效果的重要衡量标准,因此建立精确的负荷预测模型可以更准确直观显现电力负荷情况,为供电公司制定决策提供有力支撑。由于LSTM负荷预测模型在数据预测方面存在收敛性差、预测... 稳定的供电是农村发展建设的有力保障,而电力负荷水平是建设效果的重要衡量标准,因此建立精确的负荷预测模型可以更准确直观显现电力负荷情况,为供电公司制定决策提供有力支撑。由于LSTM负荷预测模型在数据预测方面存在收敛性差、预测精度不高等问题,为提高模型的预测精度,提出一种基于双层优化VMD-LSTM的超短期电力负荷预测方法。首先提出麻雀算法优化变分模态分解(sparrow variational mode decomposition,SVMD),通过SVMD将原始数据转化为模态分量(intrinsic mode functions,IMF);其次采用改进樽海鞘群算法(association salp swarm algorithm,ASSSA)优化LSTM模型。通过引入4种策略增强标准樽海鞘算法优化能力;最后将各模态分量分别代入到新模型并进行叠加预测。选取辽宁省某市某乡村10kV变压器真实历史负荷数据,以均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、拟合度(R^(2))作为评价指标,并与其他基础预测模型进行对比,结果表明,改进后的算法在计算精度、稳定性方面均优于其他基础预测模型。 展开更多
关键词 长短期预测 双层优化 樽海鞘群算法 变分模态分解 叠加预测
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宽度-深度融合时频分析的径流智能预测方法
19
作者 韩莹 王乐豪 +2 位作者 王淑梅 张翔 罗星星 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2024年第2期363-372,共10页
为解决现有基于LSTM的径流预测模型易陷入局部最优的问题,提出了基于VMD-LSTMBLS(variational mode decomposition-LSTM-broad learning system)的径流预测模型。将宽度学习系统与LSTM结合,针对径流序列多噪音特点,采用时频分析方法中... 为解决现有基于LSTM的径流预测模型易陷入局部最优的问题,提出了基于VMD-LSTMBLS(variational mode decomposition-LSTM-broad learning system)的径流预测模型。将宽度学习系统与LSTM结合,针对径流序列多噪音特点,采用时频分析方法中的变分模态分解,将径流时间序列的一维时域信号变换到二维时频平面,减少噪声对预测结果的影响。仿真结果表明:与基线模型及现有基于LSTM的径流预测模型相比,该模型的预测精度有较为明显的提高。 展开更多
关键词 径流预测 变分模态分解 长短时记忆网络 宽度学习系统 时频分析 智能预测
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基于CEEMDAN-VMD-TCN-lightGBM模型的水质预测研究
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作者 项新建 张颖超 +3 位作者 许宏辉 厉阳 王世乾 郑永平 《中国农村水利水电》 2024年第3期86-95,共10页
针对目前水质预测模型中因为数据本身的复杂性、在信号处理过程中存在的噪声干扰以及分解深度不够导致单一分解难以全面捕捉信号非线性特征的问题,提出了一种基于二次分解的水质预测模型。该模型采用完全自适应噪声集合经验模态分解(CEE... 针对目前水质预测模型中因为数据本身的复杂性、在信号处理过程中存在的噪声干扰以及分解深度不够导致单一分解难以全面捕捉信号非线性特征的问题,提出了一种基于二次分解的水质预测模型。该模型采用完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)对原始数据进行分解,再利用变分模态分解(VMD)对熵值最高的模态分量进行二次分解,最终将处理后的时间序列输入到TCN-lightGBM多特征预测模型中。同时,采用麻雀算法(SSA)对预测模型进行优化。以山东省玉符河水质为例,本模型的均方根误差(RMSE)是0.1053,平均绝对误差(MAE)是0.0815,决定系数(R2)是0.9471,与GRU、LSTM、LightGBM、TCN等当下较为流行的模型的预测指标进行比较。结果显示,在R2上本模型提升了53.04%、70.41%、66.07%、65.20%等,在RMSE上减少了62.76%、65.50%、64.93%、64.80%等,在MAE上降低了62.76%、66.24%、63.80%、65.24%等。由此可知,基于CEEMDAN-VMD-TCN-lightGBM的模型具有更好的预测性能、泛化能力和捕捉信号非线性特征的能力。 展开更多
关键词 二次分解 TCN lightGBM 多特征预测 水质预测 麻雀算法
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