基于變論域模糊推理的非穩(wěn)態(tài)傳熱學反問題研究.pdf

1、傳熱學反問題（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等），是一類典型的反演課題。傳熱學反問題的應用廣泛存在于能源動力、航空航天、建筑環(huán)境、生物醫(yī)學、無損探傷等工程領域。
　　模糊推理是建立在模糊集合理論基礎上，用語言規(guī)則描述知識和經驗，并結合先進的計算機技術，模仿人類思維進行判決的不確定推理方法和計算框架。將分散模糊推理（DFI）運用于穩(wěn)態(tài)傳熱過程反問題，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上，嘗試采用分散模糊推理方法研究非穩(wěn)態(tài)傳熱學反問題，主要研究工作包括：
　　①以一維非穩(wěn)態(tài)平板傳熱模型的邊界熱流反演問題為例，建立了基于順序函數(shù)法（SFSM）的傳熱學反問題模型。通過數(shù)值仿真試驗，討論了未來時間步、溫度測量誤差以及測點位置等因素對反演結果的影響。在此基礎上，總結了SFSM求解傳熱學反問題存在的局限性。
　?、卺槍?SFSM求解傳熱學反問題的局限性，建立了非穩(wěn)態(tài)傳熱學反

3、問題的分散模糊推理方法。該方法首先根據(jù) k1t?時刻系統(tǒng)的溫度，求解零輸入時在未來時間步 R內測點的溫度計算值。構造一組分散模糊推理單元，利用測點在未來時間步R內的溫度計算值和測量值的偏差，通過分散模糊推理得到一組模糊推理分量，然后利用綜合協(xié)調矩陣對模糊推理分量進行加權綜合，獲得非穩(wěn)態(tài)傳熱系統(tǒng)待反演參數(shù)的當前估計值，實現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)傳熱系統(tǒng)的模糊反演。
　　③當系統(tǒng)的熱邊界條件發(fā)生顯著變化時，測點處的瞬時溫度計算值和測量值的偏差可能存在

4、較大變化。針對該問題，設計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值在線調整模糊推理單元的輸入論域，保證了非穩(wěn)態(tài)傳熱反問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。
　?、苎芯苛朔欠€(wěn)態(tài)傳熱學反問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)調問題，構造了一種基于非穩(wěn)態(tài)傳熱過程靈敏度系數(shù)的綜合加權矩陣。在上述工作基礎上，建立了非穩(wěn)態(tài)傳熱學反問題的變論域分散模糊推理方法（VDFI）。
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