基于混沌理論的船舶電力系統(tǒng)預(yù)測(cè)模型研究.pdf

1、混沌理論是非線性理論的重要組成部分，它在非線性系統(tǒng)內(nèi)部貌似無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)中，抓住其對(duì)初始條件敏感依賴、非周期變化、存在奇異吸引子等特點(diǎn)，能夠很好地描述非線性系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而為預(yù)測(cè)模型的研究開辟了新思路。
　　 船舶雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)是船舶電力系統(tǒng)中的重要方面，其穩(wěn)定性直接關(guān)系到船舶運(yùn)行的安全性，對(duì)其穩(wěn)定性的分析可為船舶的穩(wěn)定性控制提供依據(jù)。
　　 本文將混沌理論應(yīng)用到時(shí)間序列預(yù)測(cè)當(dāng)中，在分析混沌時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2、的基礎(chǔ)上，展開了較為系統(tǒng)和深入的研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)研究了相空間重構(gòu)理論。根據(jù)數(shù)學(xué)定義探討了混沌的本質(zhì)，研究了相空間重構(gòu)中延遲時(shí)間和嵌入維數(shù)兩個(gè)參數(shù)的選取問題，在延遲時(shí)間選取上，實(shí)現(xiàn)了自相關(guān)法、平均位移法、復(fù)自相關(guān)法和互信息量法，在嵌入維數(shù)選取上，實(shí)現(xiàn)了偽最鄰近點(diǎn)法和Cao氏方法，應(yīng)用以上各種方法求取船舶電力雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)的嵌入維數(shù)和延遲時(shí)間，并分析其混沌特性。
　　 (2)研究了混沌特性判別方法。分析了

3、Lyapunov指數(shù)、關(guān)聯(lián)維數(shù)、Kolmogorov熵三個(gè)重要的混沌系統(tǒng)特征量，從定性、定量?jī)蓚€(gè)角度對(duì)時(shí)間序列混沌特性進(jìn)行判別，定性判別中實(shí)現(xiàn)了功率譜方法和龐加萊截面法，定量判別中實(shí)現(xiàn)了Wolf法、小數(shù)據(jù)量法，并求取船舶電力雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)的Lyapunov指數(shù)。
　　 (3)建立了混沌時(shí)間序列自適應(yīng)預(yù)測(cè)模型和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型。從傳統(tǒng)線性預(yù)測(cè)模型分析入手，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部局限性，研究加權(quán)一階局域法、基于最大Lyapunov指數(shù)法等常

4、用的混沌時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型，并通過仿真實(shí)驗(yàn)證明混沌預(yù)測(cè)模型的優(yōu)越性。同時(shí)針對(duì)常用混沌預(yù)測(cè)模型無(wú)學(xué)習(xí)能力的問題，建立了基于自適應(yīng)和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的兩種新預(yù)測(cè)模型，仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)新模型提高了預(yù)測(cè)精度和準(zhǔn)確性，也延長(zhǎng)了有效預(yù)測(cè)時(shí)間。對(duì)SVM預(yù)測(cè)模型也進(jìn)行了初步探討。并針對(duì)以上各種方法應(yīng)用于船舶電力雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)之中，在Matlab軟件平臺(tái)上仿真實(shí)現(xiàn)，分析其有效性和精確度。
　　 (4)在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有研究成果之下，完善混沌試驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)具