大壩安全監(jiān)測資料分析中軟計算方法的應用研究.pdf

1、探討利用在自然科學領域中越來越引起重視的人工神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、混沌理論、小波分析、突變理論等軟計算方法分析大壩安全監(jiān)測數(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、受模型因子選擇和相關性影響較大等缺點. 利用改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡建立了大壩變形多測點監(jiān)控模型,并對帶有偏差單元的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡監(jiān)控模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡在原型觀測數(shù)據(jù)反分析中的應用等進行了研究. 利用改進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BP神經(jīng)網(wǎng)絡的權值和閾值進行訓練,利用網(wǎng)絡計算值與目標輸出的殘差的標準差作為標準,確定隱節(jié)點的個數(shù),既能保證網(wǎng)絡輸出的精度,又可以保證訓練時間不至于太長. 探討了混沌時間序列最佳時間延遲τ和最小嵌入維數(shù)m的確定方法,并結合工程實際對從大壩觀測時間序列中提取關聯(lián)維數(shù)、最大Lyapunov指數(shù)、Kolmogorov熵等混沌特征量的方法進行了研究.對全域一階自回歸法、加權零階局

3、域法、加權一階局域法、最大LyapUulov指數(shù)法、相空間神經(jīng)網(wǎng)絡法等幾種混沌時間序列的預測方法進行了研究. 利用小波變換在信號處理方面的優(yōu)點,研究了小波分析在大壩安全監(jiān)測資料分析中異常值檢測、降噪、提取時效分量等應用方法.由于橫縫開裂后壩體自振頻率明顯降低,當對大壩泄洪振動的動力反應進行監(jiān)控時,在測點的動力反應中也會有所體現(xiàn),利用小波分析方法對信號頻率的異常變化反應敏感的特點對橫縫開裂進行監(jiān)控.以小波基函數(shù)作為神經(jīng)元的激勵函數(shù)