密閉空間爆炸溫度動(dòng)態(tài)不確定度評(píng)估方法研究
發(fā)布時(shí)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(píng)定理論,建立了密閉空間內(nèi)爆炸溫度動(dòng)態(tài)測(cè)量不確定度的灰自助評(píng)估模型GBM(1,1),選取某次爆炸試驗(yàn)300 s的溫度數(shù)據(jù)作為分析數(shù)據(jù),運(yùn)用估計(jì)真值、估計(jì)區(qū)間和平均不確定度等參數(shù)表征其估計(jì)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shì),可以準(zhǔn)確模擬動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的概率分布,并實(shí)時(shí)跟蹤被測(cè)量瞬時(shí)值的變化趨勢(shì)。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(jì)準(zhǔn)確度和區(qū)間估計(jì)可靠度,其估計(jì)誤差分布區(qū)間為[-12.62,13.58],標(biāo)準(zhǔn)差為8.69℃,最大相對(duì)誤差為1.2%,區(qū)間估計(jì)可靠度高于90%,估計(jì)區(qū)間能夠較完整地包絡(luò)被測(cè)量的動(dòng)態(tài)波動(dòng)范圍。由此證明GBM(1,1)模型能夠?qū)γ荛]空間內(nèi)爆炸溫度的動(dòng)態(tài)測(cè)量不確定度做出準(zhǔn)確評(píng)估。
【文章來(lái)源】:計(jì)量學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)
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(duì)爆炸溫度的真值估計(jì)結(jié)果。圖中相對(duì)時(shí)間是相對(duì)于實(shí)驗(yàn)起爆時(shí)間。由圖2可知,在密閉爆室溫度參數(shù)的真值估計(jì)中,GBM(1,1)模型的真值估計(jì)結(jié)果優(yōu)于Bootstrap方法和灰色模型GM(1,1)。分析認(rèn)為,GBM(1,1)模型融合了灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法的優(yōu)勢(shì),不僅具有對(duì)數(shù)據(jù)樣本的擴(kuò)展能力,而且具備對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)機(jī)制,因此可以更加準(zhǔn)確地模擬測(cè)量數(shù)據(jù)列的變化趨勢(shì)。
為對(duì)上述3種模型的真值估計(jì)結(jié)果做出更直觀的對(duì)比,對(duì)3種模型估計(jì)誤差的分布區(qū)間、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和最大相對(duì)誤差進(jìn)行比較。首先,剔除估計(jì)值中的粗大誤差,先用萊以特準(zhǔn)則,以估計(jì)誤差序列的3倍標(biāo)準(zhǔn)差為取舍標(biāo)準(zhǔn),判定并剔除估計(jì)值中的粗大誤差[13];其次,研究估計(jì)誤差的分布規(guī)律,經(jīng)驗(yàn)證,3種模型的估計(jì)誤差均服從正態(tài)分布,其中GBM(1,1)模型估計(jì)誤差的正態(tài)分布P-P圖如圖3所示。3種模型估計(jì)誤差的分布區(qū)間、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和最大相對(duì)誤差的計(jì)算結(jié)果如表2所示:由于3種模型在各個(gè)采樣點(diǎn)處的估計(jì)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(jì)誤差分布區(qū)間、估計(jì)誤差的標(biāo)準(zhǔn)差和最大相對(duì)誤差均小于灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法,說(shuō)明GBM(1,1)模型的估計(jì)誤差較小,且具有較好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。因此認(rèn)為GBM(1,1)模型的真值估計(jì)結(jié)果優(yōu)于灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法。
【參考文獻(xiàn)】:
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(jì)量學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]基于灰自助模型的氣壓動(dòng)態(tài)測(cè)量結(jié)果評(píng)估方法[J]. 張龍,葉松,王曉蕾,周樹(shù)道. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2017(07)
[3]乏信息空間機(jī)械臂隨機(jī)振動(dòng)信號(hào)的灰自助評(píng)估[J]. 汪啟躍,王中宇,王巖慶,姚貞建. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]密封容器內(nèi)爆炸實(shí)驗(yàn)瞬態(tài)溫度測(cè)試技術(shù)[J]. 馬紅,徐繼東,朱長(zhǎng)春,許建南,于靖,李超. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]小比距離爆炸的瞬態(tài)溫度測(cè)量[J]. 王長(zhǎng)利,王惠,劉曉新,趙生偉,李迅. 爆炸與沖擊. 2013(S1)
本文編號(hào):3385014
【文章來(lái)源】:計(jì)量學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)
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(duì)爆炸溫度的真值估計(jì)結(jié)果。圖中相對(duì)時(shí)間是相對(duì)于實(shí)驗(yàn)起爆時(shí)間。由圖2可知,在密閉爆室溫度參數(shù)的真值估計(jì)中,GBM(1,1)模型的真值估計(jì)結(jié)果優(yōu)于Bootstrap方法和灰色模型GM(1,1)。分析認(rèn)為,GBM(1,1)模型融合了灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法的優(yōu)勢(shì),不僅具有對(duì)數(shù)據(jù)樣本的擴(kuò)展能力,而且具備對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)機(jī)制,因此可以更加準(zhǔn)確地模擬測(cè)量數(shù)據(jù)列的變化趨勢(shì)。
為對(duì)上述3種模型的真值估計(jì)結(jié)果做出更直觀的對(duì)比,對(duì)3種模型估計(jì)誤差的分布區(qū)間、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和最大相對(duì)誤差進(jìn)行比較。首先,剔除估計(jì)值中的粗大誤差,先用萊以特準(zhǔn)則,以估計(jì)誤差序列的3倍標(biāo)準(zhǔn)差為取舍標(biāo)準(zhǔn),判定并剔除估計(jì)值中的粗大誤差[13];其次,研究估計(jì)誤差的分布規(guī)律,經(jīng)驗(yàn)證,3種模型的估計(jì)誤差均服從正態(tài)分布,其中GBM(1,1)模型估計(jì)誤差的正態(tài)分布P-P圖如圖3所示。3種模型估計(jì)誤差的分布區(qū)間、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和最大相對(duì)誤差的計(jì)算結(jié)果如表2所示:由于3種模型在各個(gè)采樣點(diǎn)處的估計(jì)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(jì)誤差分布區(qū)間、估計(jì)誤差的標(biāo)準(zhǔn)差和最大相對(duì)誤差均小于灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法,說(shuō)明GBM(1,1)模型的估計(jì)誤差較小,且具有較好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。因此認(rèn)為GBM(1,1)模型的真值估計(jì)結(jié)果優(yōu)于灰色模型GM(1,1)和Bootstrap方法。
【參考文獻(xiàn)】:
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(jì)量學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]基于灰自助模型的氣壓動(dòng)態(tài)測(cè)量結(jié)果評(píng)估方法[J]. 張龍,葉松,王曉蕾,周樹(shù)道. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2017(07)
[3]乏信息空間機(jī)械臂隨機(jī)振動(dòng)信號(hào)的灰自助評(píng)估[J]. 汪啟躍,王中宇,王巖慶,姚貞建. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]密封容器內(nèi)爆炸實(shí)驗(yàn)瞬態(tài)溫度測(cè)試技術(shù)[J]. 馬紅,徐繼東,朱長(zhǎng)春,許建南,于靖,李超. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]小比距離爆炸的瞬態(tài)溫度測(cè)量[J]. 王長(zhǎng)利,王惠,劉曉新,趙生偉,李迅. 爆炸與沖擊. 2013(S1)
本文編號(hào):3385014
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