基于變論域模糊推理的非穩(wěn)態(tài)傳熱學(xué)反問(wèn)題研究.pdf

1、傳熱學(xué)反問(wèn)題（IHTP）根據(jù)傳熱系統(tǒng)的部分溫度輸出信息反求系統(tǒng)的某些未知特征量（如熱物性參數(shù)、邊界條件、幾何條件及輸入源項(xiàng)等），是一類(lèi)典型的反演課題。傳熱學(xué)反問(wèn)題的應(yīng)用廣泛存在于能源動(dòng)力、航空航天、建筑環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)、無(wú)損探傷等工程領(lǐng)域。
　　模糊推理是建立在模糊集合理論基礎(chǔ)上，用語(yǔ)言規(guī)則描述知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，模仿人類(lèi)思維進(jìn)行判決的不確定推理方法和計(jì)算框架。將分散模糊推理（DFI）運(yùn)用于穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程反問(wèn)題，表現(xiàn)出

2、較好的抗不適定性。本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上，嘗試采用分散模糊推理方法研究非穩(wěn)態(tài)傳熱學(xué)反問(wèn)題，主要研究工作包括：
　?、僖砸痪S非穩(wěn)態(tài)平板傳熱模型的邊界熱流反演問(wèn)題為例，建立了基于順序函數(shù)法（SFSM）的傳熱學(xué)反問(wèn)題模型。通過(guò)數(shù)值仿真試驗(yàn)，討論了未來(lái)時(shí)間步、溫度測(cè)量誤差以及測(cè)點(diǎn)位置等因素對(duì)反演結(jié)果的影響。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了SFSM求解傳熱學(xué)反問(wèn)題存在的局限性。
　?、卺槍?duì) SFSM求解傳熱學(xué)反問(wèn)題的局限性，建立了非穩(wěn)態(tài)傳熱學(xué)反

3、問(wèn)題的分散模糊推理方法。該方法首先根據(jù) k1t?時(shí)刻系統(tǒng)的溫度，求解零輸入時(shí)在未來(lái)時(shí)間步 R內(nèi)測(cè)點(diǎn)的溫度計(jì)算值。構(gòu)造一組分散模糊推理單元，利用測(cè)點(diǎn)在未來(lái)時(shí)間步R內(nèi)的溫度計(jì)算值和測(cè)量值的偏差，通過(guò)分散模糊推理得到一組模糊推理分量，然后利用綜合協(xié)調(diào)矩陣對(duì)模糊推理分量進(jìn)行加權(quán)綜合，獲得非穩(wěn)態(tài)傳熱系統(tǒng)待反演參數(shù)的當(dāng)前估計(jì)值，實(shí)現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)傳熱系統(tǒng)的模糊反演。
　?、郛?dāng)系統(tǒng)的熱邊界條件發(fā)生顯著變化時(shí)，測(cè)點(diǎn)處的瞬時(shí)溫度計(jì)算值和測(cè)量值的偏差可能存在

4、較大變化。針對(duì)該問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種變論域的分散模糊推理方案，根據(jù)偏差向量元素的最大絕對(duì)值在線(xiàn)調(diào)整模糊推理單元的輸入論域，保證了非穩(wěn)態(tài)傳熱反問(wèn)題模糊推理單元的輸入和模糊子集的匹配性以及模糊規(guī)則的有效性。
　　④研究了非穩(wěn)態(tài)傳熱學(xué)反問(wèn)題分散式模糊推理系統(tǒng)中分散模糊推理分量的綜合協(xié)調(diào)問(wèn)題，構(gòu)造了一種基于非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程靈敏度系數(shù)的綜合加權(quán)矩陣。在上述工作基礎(chǔ)上，建立了非穩(wěn)態(tài)傳熱學(xué)反問(wèn)題的變論域分散模糊推理方法（VDFI）。
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