导读:本文包含了非线性风场论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:重力,算法,数值,递归,均匀,布朗,多项式。
非线性风场论文文献综述
谢日华[1]（2017）在《基于激光测风雷达的风场非线性预测方法研究》一文中研究指出低空大气的变化规律复杂,对人类生活影响很大,采用激光方式对低空大气测量较传统方式具有测量快速、精度高等特点。在低空遭遇的风切变持续时间短,此时做出正确决策的反应时间特别短、难度大,有必要对风场未来走势作预测处理。多普勒激光测风雷达探测大气风场获取径向上的风速,进而使用DBS(Doppler Beam Swinging)反演算法获取叁维风场,对于如何获取该空间未来风场变化情况,是科研中需要解决的问题。本文以我国东北某地的风场风速为研究对象,进行时间序列的风场预测究。首先介绍了多普勒激光雷达,根据发射脉冲和接收回波信号的频移计算实时风速,使用多普勒射束摆动模型反演风场情况。风切变是根据雷达资料中的数据使用差值滤波或者最小二乘法识别。研究了布朗叁次指数平滑预测算法、博克斯-詹金斯预测算法、BP神经网络预测算法和灰色预测算法,对各种预测算法的工作原理进行了分析,在仿真试验中使用误差曲线和精度曲线描述各种预测算法的实际效果。布朗叁次指数平滑算法实际预测的本质是多项式,依赖于一次和二次平滑系数;博克斯詹金斯算法需要对预测的时间序列进行预处理,根据时间序列的相关系数和自相关系数选定合适的预测模型;BP神经网络是通过预设的神经网络结构由训练的时间序列根据输出的残差自动调整网络系数、前项更新系数并输出预测值,逆向调整残差值;灰色算法预测的本质是一阶微分方程,预测值在时间序列上具有指数特性,往往少数的预测数据就能完成。本文软件部分是在visual studio2010编程平台使用C++语言进行软件开发,对多普勒激光测风雷达获取的雷达资料进行风场预测的相关研究工作。取低空200m处的风速、4000多个风速值对各种预测算法进行仿真实验,通过风速曲线与实际风速曲线的对比以及误差和精度的比较后提出了一种基于灰色修正BP神经网络残差的预测算法。最后,使用时空分辨率为2min和50m的多普勒激光测风雷达测量的空间风场资料进行预测研究,对灰色修正BP神经网络残差的预测算法进行风场预测实验,凤羽图直观地反映出预测的风场效果和实际的风场相差较小,误差和精度都比传统的预测算法效果更好。实验表明灰色修正BP神经网络残差的预测算法在风场风速的预测中是可行的。(本文来源于《成都理工大学》期刊2017-04-01）
吴展协[2]（2014）在《自然风场信号的非线性特性分析》一文中研究指出当前城市人口密度越来越大,城市管线也越来越密集,加之大规模生产企业的急剧增多,极易发生大范围毒害气体泄漏事故。因此,迫切需要开展毒害气体泄漏源快速定位的应用基础研究。风是毒害气体的主要载体,对自然风场变化规律的准确解读,一方面将有助于我们设计更高效的气体泄漏源寻踪算法;另一方面将对寻踪算法的参数优化提供重要线索。为此,本文从非线性及复杂网络角度对自然风场的空间分布差异及流动特性进行解读,主要工作如下:一、利用不同视距的有限穿越可视图算法对加噪前后的Lorenz时间序列进行构网,并通过分析所得网络的网络指标探讨视距对于有限穿越可视图抗噪能力的影响。结果表明,对于不含突变的Lorenz时间序列,视距无法提高有限穿越可视图算法的抗噪能力。但是对于含突变的Lorenz时间序列,视距可以充分提高有限穿越可视图算法的抗噪能力。二、利用网络模体频数对水平及竖直方向上的风速及风向时间序列进行复杂性分析。结果表明,竖直平面上风速信号的复杂性高于水平平面上的风速信号,水平平面与竖直平面内的风向信号的复杂性没有明显区别。在对风速及风向时间序列的复杂性进行对比分析时发现,虽然所有风速与风向信号的复杂性并没有明显区别,水平平面上的风速与风向信号的复杂性也没有明显区别,但是在竖直平面上,风速时间序列的复杂性高于风向时间序列。叁、利用排序递归图及递归定量分析方法对室内外风速及风向时间序列进行对比分析。结果表明,室内外风速时间序列的排序递归图及递归特征量有明显区别,且室内风速时间序列的复杂性高于室外风速时间序列。然而,室内外风向时间序列的排序递归图及递归特征量并没有明显差别,即室内外风向时间序列的复杂性没有明显区别。四、首先对域重新标度分析法与消除趋势波动法这两种分形维数计算方法的抗噪能力进行对比分析。然后,利用抗噪能力较高的消除趋势波动法计算采样频率为1Hz、2Hz、4.2Hz、4.5Hz、5Hz、8.3Hz、12.5Hz、16.7Hz的风速时间序列的分形维数,并比较不同采样频率风速时间序列的分形维数的变化趋势,为风速仪的优化选型提供指导。(本文来源于《天津大学》期刊2014-12-01）
贾海燕[3]（2013）在《自然风场的非线性动力学特性及在气味源搜寻中的应用》一文中研究指出毒害气体的泄露严重威胁着人类的生产生活，严重时还会造成社会恐慌，因此开展气味源搜寻定位的应用基础研究，对于促进社会和谐发展具有重大现实意义。从上世纪九十年代开始，一些学者就从仿生学的角度出发，开始利用机器人进行气体泄漏源定位，即使用配有风速/风向传感器的移动机器人来进行气体泄漏源的定位。风是影响气味传播的主要因素，而近地面风场又是一个复杂的非线性动力学系统，因此有必要从非线性特性分析的角度来对风场信号进行分析研究，这样可以更准确地解读风场的变化规律，为机器人气味源的搜寻定位提供帮助。本文采用非线性的分析方法和复杂网络的相关知识研究自然风场的变化规律及气味搜寻过程的参数优化问题，主要开展了以下方面的工作：第一、首先采用饱和关联维数这种混沌识别的直接判别方法与替代数据法（一种间接判别方法）相结合的方法对近地面风场时间序列进行非线性分析，结果表明了风速和风向信号均具有混沌特性。第二、从Lemple-Ziv复杂性、近似熵（ApEn）、网络度分布指数等多个非线性信号复杂性测度视角对水平风场和竖直风场内的风速时序信号和风向时序信号进行分析，得出风速时序信号的复杂性要大于风向信号，而且竖直风场内的风速信号复杂性大于水平风场内的风速信号，竖直风场内的风向信号和水平风场内的风向信号复杂性没有明显的差别。第叁、采用相空间网络模体频数来探究两种不同环境中风速和风向时序信号的结构动力学特性，结果表明室内风速信号相空间网络模体频数异质性大于室外风速信号，而两种不同环境中风向信号的模体频数分布异质性并没有明显的区别。第四、采用递归图（Recurrence Plot，RP）和递归定量分析（RecurrenceQuantification Analysis, RQA）对相同地点、相同时间段，采集频率分别为1hz、2hz、4.2hz、5hz、8.3hz、12.5hz和16.7hz的风速时间序列进行递归特性分析，研究不同采样频率条件下风速信号非线性递归特性的变化规律，进而为气体寻踪系统的风速仪优化选型提供重要依据。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01）
李春光[4]（2010）在《紊流风场中大跨度桥梁非线性气动稳定性研究》一文中研究指出为了准确的评价大跨桥梁的气动稳定性,桥址处的风场特性成为气动稳定性分析的先决条件。而自然界中的风场实际是随机脉动过程,尤其当桥址处于山区峡谷复杂地形时,风场随机脉动特性加剧,真实的描述桥址处风场特性对桥梁气动稳定性分析具有重要意义。来流脉动风场不仅直接引起桥梁抖振响应,同时还影响其气动稳定性。脉动紊流对桥梁结构气动稳定性的影响是一复杂的过程,需要综合考虑紊流对气动自激力及其跨向相关性的影响,以及紊流引起的抖振响应对气动稳定性的影响等因素。为建立和实现体现紊流影响的定量化研究方法与相关风洞试验技术,本文主要进行了以下方面的工作：1、综合分析简易收缩性峡谷地形模型与真实山区峡谷地形模型的风洞试验结果,并通过对山区峡谷地区大范围复杂地形风场特性的数值模拟,总结了典型收缩性山区峡谷的风环境分布规律,为今后山区桥梁抗风设计提供参考。2、利用主动格栅模拟生成了大积分尺度紊流风场。采用强迫振动法研究了主动格栅紊流对理想薄平板,矩形钝体断面以及流线型箱梁断面颤振导数的影响。建立评定和验证紊流对颤振稳定性的影响的第一个标模问题。结果表明紊流风场对流线型断面颤振导数影响较小,而对矩形钝体断面影响显着。3、通过强迫振动中的节段模型表面压力分布规律变化,揭示了紊流对颤振导数影响的内在机理为来流紊流引起断面迎风面分离与再附着流动的变化。定量的研究了紊流强度及积分尺度对颤振导数以及气动力跨向相关性的影响。4、设计了反映结构风致振动叁维特性的拉条模型测压测振试验,在四种被动格栅紊流场中研究了紊流对气动力跨向相关性的影响。结果表明紊流引起了结构整体气动力相关性的明显衰减,但是气动自激力相关性衰减微弱。5、分析了自激力阶跃函数时域表达式的瞬态特性,提出了拟合过程中记忆项系数的合理限值。编制了时域分析程序,在时域内考察了紊流及抖振响应对结构非线性颤振稳定性能的影响,并通过与风洞试验结果的对比进行了验证。6、对比了桥梁静风稳定的内外增量迭代静力分析方法和时域动力分析法,验证了桥梁静风稳定动力分析方法的可靠性。采用动力分析方法研究了紊流场中大跨度桥梁的静风稳定性能,结果表明来流紊流明显降低了结构的静风稳定性,紊流强度和风场相关性也对静风稳定起重要影响。(本文来源于《湖南大学》期刊2010-12-16）
刘晓[5]（2007）在《重力波非线性传播及其与背景风场和潮汐相互作用的模拟研究》一文中研究指出重力波的非线性传播及其与背景风场和潮汐之间的相互作用是中高层大气研究的重要内容之一。本文通过数值模拟的手段研究了重力波的非线性传播及其与背景风场和潮汐之间的相互作用。本论文的研究内容包括两个方面,一方面是对数值模式的研究,另一方面是利用数值模式对重力波非线性传播的研究。在数值模式的研究方面,本文发展了两套模拟重力波非线性传播的数值模式,一套是采用水平方向的显式算法与垂直方向的隐式算法相结合的时间分裂法而建立的半隐模式,另一套是采用叁阶TVD型显式时间积分方法,在非等间距网格上建立的显式数值模式。本文发展的数值模式具有如下特点:(1)叁阶TVD型的Runge-Kutta时间积分方法能够提高时间积分的精度;(2)具有四阶精度的紧致差分格式,对高频波动的分辨能力优于同阶的其它格式,很适合模拟重力波逐渐向小尺度波动演化的过程;(3)在模式中引入了非等间距固定网格,可以根据研究问题的需要事先在感兴趣的区域内设定较密的网格,而在其它区域适当放大网格步长,从而达到了既能对感兴趣的区域作高分辨率模拟又能节省计算量的目的。另外,我们还对无反射边界条件进行了研究,提出了光滑拟合外推边界格式(SFEBS)。计算结果表明,高阶的SFEBS边界格式可以作为一种很好的自由流出边界格式。在重力波非线性传播的物理机制的研究方面,利用本文发展的数值模式,模拟研究了以下叁个方面的内容:1.研究了重力波传播过程中的翻转、饱和与破碎过程。结果表明:重力波的破碎直接导致很强的非线性波波相互作用,使得能量向小尺度波动上转移。非线性的波流和波波相互作用是限制重力波振幅增长的两个重要机制。通过本文的研究还发现,在重力波发生不稳定之前,已经有能量向背景流中转移,并引起背景风场加速,这一结果是对传统理论的补充和完善。2.研究了重力波在不同背景风场中传播情况。结果表明:(1)与重力波在同向背景风场区域中的传播情况相比,重力波与反向背景风场之间的非线性相互作用表现得也非常强烈,使得重力波特性以及大气背景流的结构发生很大的改变。(2)反向背景风场加速了重力波向上传播,使得重力波在较高高度上很快发生不稳定和破碎,拉伸了重力波的垂直波长。不稳定重力波引起背景风场加速,并导致背景风场产生反向射流,这一点与最近观测结果一致。新的背景风场限制了重力波的自由上传,而不像传统理论预测的那样,重力波在反向背景风场中可以自由地向上传播。3.研究了不同波长的重力波在潮汐背景中的非线性传播情况,并与重力波在无潮汐背景中的传播情况作了比较。模拟结果表明:(1)与重力波在无潮汐背景中的传播情况相比,潮汐的出现加速了重力波向不稳定状态发展。重力波发生不稳定的区域与潮汐风场的正向剪切区域一致,重力波在传播过程中出现的长波和短波所在高度范围分别与潮汐背景风场中的同向和反向区域的一致,潮汐对垂直波长较短的重力波的调制作用较强,而对垂直波长较长的重力波的调制作用较弱。这对于研究重力波垂直波长的变化特点以及改进参数化模式有一定的指导意义。(2)在本文给定的条件下,不同垂直波长的重力波在潮汐背景中传播时,不但对背景风场有加速作用,而且增大了潮汐风场的振幅,而在全球模式中利用参数化模式来研究重力波对潮汐振幅的影响并没有定论,因此,本文的结果对重力波参数化模式的研究和改进都有重要意义。(本文来源于《中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）》期刊2007-04-01）
刘晓,徐寄遥[6]（2006）在《重力波与不同背景风场之间的非线性相互作用》一文中研究指出采用二维可压缩大气中重力波非线性传播的数值模式和线性重力理论,研究了重力波在反向和同向(是指风场方向与重力波水平相速度方向相反和相同)背景风场中的传播过程．结果表明：反向背景风场将拉伸重力波的垂直波长,加速重力波的上传,这一效应导致重力波在较短的时间内上传到较高的高度上并发生不稳定,引起背景风场产生反向射流．反向射流经过非线性波流相互作用导致重力波的垂直波长逐渐变短．重力波在同向背景风场中传播时,其垂直波长和群速度都减小,推迟了重力波发生不稳定的时间．虽然大部分重力波被限制在同向风场中的不稳定区域内,但在不稳定区域上方仍有部分重力波继续稳定地向上传播．对重力波在反向和同向背景风场中的非线性传播情况的模拟发现,与重力波在同向背景风场中的传播情况相比,重力波与反向背景风场之间的非线性相互作用也非常强烈,而不像经典线性理论预测的那样可以自由传播,并且重力波在反向背景风场中传播时的垂直波长与线性理论预测的结果差别很大．(本文来源于《自然科学进展》期刊2006年11期）
万蓉,汤达章[7]（2004）在《非线性风场的VAD算法分析初探》一文中研究指出风场信息是天气预报中的一个重要参量。将多普勒雷达径向速度反演成风场时,必须建立一个在时间和空间上有约束性的假设条件,来确定反演结果的唯一性和可靠性。VAD(Velocity Azimuth Display)技术以其计算简单、运算量小,已在业务中得到一定应用,但仍然存在一些问题有待解决。(本文来源于《2004年湖北省气象学会年会学术论文详细摘要集》期刊2004-10-01）
吴少平,刘晓慈[8]（2004）在《重力波波包在水平风场中非线性传播的数值模拟——Ⅱ.水平风场为非均匀风场》一文中研究指出采用全隐欧拉格式(FICE)对重力波波包在非均匀风场中的叁维非线性传播进行了数值模拟,给出了波包在叁维空间中非线性传播的过程,分析了重力波的传播特性及风场对重力波传播的影响.计算结果表明:波振幅随高度的增加而增长,但比线性条件下的指数增长要慢;重力波在剪切风场中非线性传播时垂直波长随高度的增加而减小.(本文来源于《华中师范大学学报(自然科学版)》期刊2004年02期）
万蓉,汤达章,张鹏,石立新[9]（2003）在《非线性风场的VAD分析初探》一文中研究指出本文对非线性风场的 VAD技术 ,从理论上进行了比较详细的分析 ,并对非线性风场中的非线性判断、非线性模型建立以及提取测站上空风向风速做了讨论。分析表明 ,均方根误差 RMS可作为风场线性与否的判据 ,若用二阶及其以下谐波拟合 ,且拟合 RMS<1.5 m/ s,则认为该风场为线性 ,否则为非线性 ;而且RMS≤ 1.5 m/ s可以用来确定该非线性风场多项式描述的程度 ,这样从雷达距离较远的非线性风场得到的测站上空水平风风向风速与准确值有较好的一致性(本文来源于《气象科学》期刊2003年03期）
吴少平,刘晓慈[10]（2003）在《重力波波包在水平风场中非线性传播的数值模拟——Ⅰ.水平风场为均匀风场》一文中研究指出采用全隐欧拉格式(FICE)对重力波波包在均匀风场中的叁维非线性传播进行了数值模拟,给出了波包在叁维空间中非线性传播的过程,分析了重力波的传播特性及风场对重力波传播的影响.计算结果表明:波振幅随高度的增加而增长,但比线性条件下的指数增长要慢;波包非线性传播的路径和能量传输速度不同于线性重力波理论给出的结果,非线性效应在顺风场中比在逆风场中更显着;风场会改变重力波传播的路径和速度.(本文来源于《华中师范大学学报(自然科学版)》期刊2003年02期）
非线性风场论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
当前城市人口密度越来越大,城市管线也越来越密集,加之大规模生产企业的急剧增多,极易发生大范围毒害气体泄漏事故。因此,迫切需要开展毒害气体泄漏源快速定位的应用基础研究。风是毒害气体的主要载体,对自然风场变化规律的准确解读,一方面将有助于我们设计更高效的气体泄漏源寻踪算法;另一方面将对寻踪算法的参数优化提供重要线索。为此,本文从非线性及复杂网络角度对自然风场的空间分布差异及流动特性进行解读,主要工作如下:一、利用不同视距的有限穿越可视图算法对加噪前后的Lorenz时间序列进行构网,并通过分析所得网络的网络指标探讨视距对于有限穿越可视图抗噪能力的影响。结果表明,对于不含突变的Lorenz时间序列,视距无法提高有限穿越可视图算法的抗噪能力。但是对于含突变的Lorenz时间序列,视距可以充分提高有限穿越可视图算法的抗噪能力。二、利用网络模体频数对水平及竖直方向上的风速及风向时间序列进行复杂性分析。结果表明,竖直平面上风速信号的复杂性高于水平平面上的风速信号,水平平面与竖直平面内的风向信号的复杂性没有明显区别。在对风速及风向时间序列的复杂性进行对比分析时发现,虽然所有风速与风向信号的复杂性并没有明显区别,水平平面上的风速与风向信号的复杂性也没有明显区别,但是在竖直平面上,风速时间序列的复杂性高于风向时间序列。叁、利用排序递归图及递归定量分析方法对室内外风速及风向时间序列进行对比分析。结果表明,室内外风速时间序列的排序递归图及递归特征量有明显区别,且室内风速时间序列的复杂性高于室外风速时间序列。然而,室内外风向时间序列的排序递归图及递归特征量并没有明显差别,即室内外风向时间序列的复杂性没有明显区别。四、首先对域重新标度分析法与消除趋势波动法这两种分形维数计算方法的抗噪能力进行对比分析。然后,利用抗噪能力较高的消除趋势波动法计算采样频率为1Hz、2Hz、4.2Hz、4.5Hz、5Hz、8.3Hz、12.5Hz、16.7Hz的风速时间序列的分形维数,并比较不同采样频率风速时间序列的分形维数的变化趋势,为风速仪的优化选型提供指导。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非线性风场论文参考文献
[1].谢日华.基于激光测风雷达的风场非线性预测方法研究[D].成都理工大学.2017
[2].吴展协.自然风场信号的非线性特性分析[D].天津大学.2014
[3].贾海燕.自然风场的非线性动力学特性及在气味源搜寻中的应用[D].天津大学.2013
[4].李春光.紊流风场中大跨度桥梁非线性气动稳定性研究[D].湖南大学.2010
[5].刘晓.重力波非线性传播及其与背景风场和潮汐相互作用的模拟研究[D].中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）.2007
[6].刘晓,徐寄遥.重力波与不同背景风场之间的非线性相互作用[J].自然科学进展.2006
[7].万蓉,汤达章.非线性风场的VAD算法分析初探[C].2004年湖北省气象学会年会学术论文详细摘要集.2004
[8].吴少平,刘晓慈.重力波波包在水平风场中非线性传播的数值模拟——Ⅱ.水平风场为非均匀风场[J].华中师范大学学报(自然科学版).2004
[9].万蓉,汤达章,张鹏,石立新.非线性风场的VAD分析初探[J].气象科学.2003
[10].吴少平,刘晓慈.重力波波包在水平风场中非线性传播的数值模拟——Ⅰ.水平风场为均匀风场[J].华中师范大学学报(自然科学版).2003
论文知识图
