大壩安全監(jiān)測(cè)資料分析中軟計(jì)算方法的應(yīng)用研究.pdf

1、探討利用在自然科學(xué)領(lǐng)域中越來(lái)越引起重視的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、混沌理論、小波分析、突變理論等軟計(jì)算方法分析大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),既豐富發(fā)展了監(jiān)控理論和監(jiān)控方法,又解決了常規(guī)安全監(jiān)控模型非線性映射能力不強(qiáng)、受模型因子選擇和相關(guān)性影響較大等缺點(diǎn). 利用改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了大壩變形多測(cè)點(diǎn)監(jiān)控模型,并對(duì)帶有偏差單元的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在原型觀測(cè)數(shù)據(jù)反分析中的應(yīng)用等進(jìn)行了研究. 利用改進(jìn)的遺傳算法分別建立了大壩變

2、形的遺傳回歸監(jiān)控模型及遺傳逐步回歸監(jiān)控模型.采用遺傳算法對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值進(jìn)行訓(xùn)練,利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算值與目標(biāo)輸出的殘差的標(biāo)準(zhǔn)差作為標(biāo)準(zhǔn),確定隱節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù),既能保證網(wǎng)絡(luò)輸出的精度,又可以保證訓(xùn)練時(shí)間不至于太長(zhǎng). 探討了混沌時(shí)間序列最佳時(shí)間延遲τ和最小嵌入維數(shù)m的確定方法,并結(jié)合工程實(shí)際對(duì)從大壩觀測(cè)時(shí)間序列中提取關(guān)聯(lián)維數(shù)、最大Lyapunov指數(shù)、Kolmogorov熵等混沌特征量的方法進(jìn)行了研究.對(duì)全域一階自回歸法、加權(quán)零階局

3、域法、加權(quán)一階局域法、最大LyapUulov指數(shù)法、相空間神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等幾種混沌時(shí)間序列的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行了研究. 利用小波變換在信號(hào)處理方面的優(yōu)點(diǎn),研究了小波分析在大壩安全監(jiān)測(cè)資料分析中異常值檢測(cè)、降噪、提取時(shí)效分量等應(yīng)用方法.由于橫縫開(kāi)裂后壩體自振頻率明顯降低,當(dāng)對(duì)大壩泄洪振動(dòng)的動(dòng)力反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控時(shí),在測(cè)點(diǎn)的動(dòng)力反應(yīng)中也會(huì)有所體現(xiàn),利用小波分析方法對(duì)信號(hào)頻率的異常變化反應(yīng)敏感的特點(diǎn)對(duì)橫縫開(kāi)裂進(jìn)行監(jiān)控.以小波基函數(shù)作為神經(jīng)元的激勵(lì)函數(shù)