太阳辐射预测神经网络泛化性能研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:chenzhe1987827
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在建筑能耗占整个能源消耗的比例不断增加的现状下,尤其是当前世界“能源危机”日益紧迫的关头,空调建筑节能已成为节能领域中的一个非常重要的问题。空调节能的关键之一是精确确定空调系统的负荷,实现负荷预测是空气调节系统优化运行的基础,而一个具有较好泛化性能的太阳辐射预测模型,是获得空调负荷精确预测的关键性前提。本文拟就对建议的太阳辐射预测小波神经网络模型的泛化性能改善进行深入的探索与研究。由于太阳辐射具有高度非线性的特点,而小波神经网络处理非线性问题有其特殊的能力,因此本文利用小波神经网络的非线性函数逼近及自学习、自适应的特性,将小波神经网络预测方法作为太阳辐射预测的基础。近年来,受生物系统启发而设计出来的智能算法越来越受到人们重视。免疫算法、神经网络、遗传算法并称为当今三大仿生算法。在各学科相互交叉相互渗透的今天,将遗传算法、免疫原理与神经网络技术结合,既能利用遗传算法、免疫算法的全局搜索性能,以较大的概率找到搜索问题的最优解,又能利用小波神经网络具有大规模的并行处理能力、很强的容错性和自学习、自适应能力以及异域联想功能、能够精确映射任意高度非线性的输入输出关系等优点,两者相得益彰,能够对太阳辐射预测小波网络泛化能力即网络外推能力有较大的改善。考虑到目前已有的太阳辐射预测神经网络模型存在泛化性能不佳的特点,而影响神经网络泛化性能的因素很多,本文从网络的结构、样本、训练精度、网络参数初始化等方面对太阳辐射预测小波网络进行了研究:神经网络的泛化能力依赖于训练样本集的大小,适当地选取训练样本子集不仅使网络有较好的预测结果,还可以减小训练时间;同时,只有保证神经网络的结构复杂性和训练样本数相匹配,才能使神经网络达到给定的泛化能力;网络的泛化过程分为三个阶段,第一阶段,泛化误差随着训练时间的增加单调下降;第二阶段,泛化误差随着训练时间的增加先单调上升后单调下降,处于一个较为复杂的动态变化时期;第三阶段,泛化误差又随着训练时间的增加单调增加。对于特定的网络结构来说,在训练误差的最小点出现之前存在一个泛化误差的最小点,也即存在一个最优的训练停止时间,这对我们训练网络有一个定性的指导作用。基于以上研究方法,本文完成了对太阳日总辐射预测模型、太阳日散射辐射预测模型泛化性能改善的试验研究。本文中以澳门1991~2000年相关数据作为预测模型的对象,对预测模型的网络性能参数、回溯预测和仿真预测的平均相对误差、平均绝对误差进行了实例分析,为了更进一步验证网络参数初始化对太阳辐射预测小波网络泛化性能的改善,本文将用各种智能算法初始化过的太阳辐射预测小波网络和没有初始化的小波网络进行了预测(计算)比较,其均方根误差、平均绝对误差和平均相对误差都有较大改善,相对于传统小波神经网络,权值初始化过的神经网络预测更为精确,网络泛化性能更高。另外,本文还从网络的结构、样本、训练精度等方面为改进胁ㄍ绶夯阅芙辛舜罅渴匝檠芯?总结出的上述规律和相应的定性结论,不仅对于提高太阳辐射预测小波神经网络泛化性能有改进作用,而且对于应用于其它领域的神经网络训练有一定的指导作用。
其他文献
该文利用铝电解槽内电场、磁场与流场的最新研究进展,优选和推导了电场、磁场及流场仿真模型,并根据电场、磁场及流场之间的耦合关系,对其进行了详细的计算与分析.以商业软件
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭在一次能源结构中处于主导地位。燃煤过程中排放的CO2和NOx严重威胁着自然生态环境和人体健康,控制CO2和NOx的排放已成为当务之急
本文根据经典周期热流法测试原理,采用实验求解与数值求解相结合的手段,发展了一种基于数值模拟的高导热材料热物性测试新方法。并基于该测试新方法,利用先进的数据采集设备,应用
燃煤锅炉耦合生物质发电技术直接利用现有燃煤锅炉进行改造掺烧生物质,被认为是最具前景的生物质发电方式,本文以中国典型600MW燃煤发电系统为研究对象,从技术、环境、经济三个方面对该技术进行了全面的技术经济分析。首先构建了燃煤锅炉耦合生物质发电的三种系统:燃煤锅炉直接混燃生物质发电系统、生物质气化与燃煤锅炉耦合发电系统、生物质热解与燃煤锅炉耦合发电系统,并建立了以上三种发电系统全流程仿真模型。以某60
学位
近几年来,微尺度下的流动与传热问题受到了国内外越来越多的重视,尤其是微通道内流动冷凝过程更是引起了广泛的关注。微通道内的流动冷凝在机理上不同于重力场控制下的大通道
本文论述了公证在法律体系中职能的主要体现,并从社会纠纷中较为复杂的市场经济治理、家庭纠纷处理与个人财产保障入手,对公证在依法治国中的作用进行了分析,旨在明确公证在
本文以某液氧煤油火箭发动机的设计计算为依据,以去离子水为工质,通过流体力学软件ANSYS FLUENT对液体火箭发动机推力室的冷却夹套进行了二维和三维数值模拟计算。将发动机推
美墨共同开发协定是国际上为数不多的共同开发成功案例,具有重要的研究价值.它的达成有其国际法背景:大陆架和专属经济区制度、与共同开发有关的国际法原则和2000年美墨“西
现代燃气轮机向高负荷、高效率、高稳定性的方向发展,对压气机部件性能提出了越来越高的要求。伴随压气机负荷的提高必然会导致叶栅内的二次流强度增大,流动分离加剧,损失增大,压
受当下新型冠状病毒肺炎疫情的影响,政府所取的一系列应对措施,如隔离、延期复工、延期开学和交通管制等,可能会导致已经订立的合同无法履行或无法及时履行,从而面临违约责任