基于数据一致性检验的仿真模型验证方法研究

发布时间：2019-07-14 19:50

【摘要】：仿真过程中的VVA(Verification,Validation and Accretions),对于保障仿真实验结果可靠性具有重要意义。实际评估中大型复杂系统的模型验证是通过体系评估方式得到其可信度,而由于实际节点模型输出种类多样以及相应的验证方法不同,对输出可测的节点,其数据一致性检验结果在表达形式、内涵上各不相同,导致其难以进行综合来得到不可测节点的评估可信度,因此亟需进行转换以统一。针对上述问题,本文从系统分析的角度出发,通过分析几何相似,建立一种描述系统间相似性的指标,其次通过分析其他数据一致性检验结果与其关系,来完成数据一致性检验结果向标准可信度的转换。首先,对理想指标进行建立,通过分析几何系统的相似,提炼其描述系统相似的本质以及得到向一般系统推广的条件,归纳实际验证中的信号特点结合图与度量建立起符合条件的系统输入-输出空间模型,并对标准可信度性能指标以及系统间相似度的性能指标进行探讨。其次,在该模型基础下,先引入几何相似度量中常用的豪斯多夫距离,使用可信度指标分析其性能,针对其值域不规范的缺点,提出描述线性系统相等的归一化豪斯多夫度量。通过实例验证,再将其本质并将其向非线性系统推广,得到具有描述广义系统相似性能力、具有随样本渐进性质的系统夹角度量度量,最后针对离散样本得出其实际算法,完成系统层面可信度指标的建立。然后,根据建立的系统可信度指标,分析其作为标准可信度框架的依据,以及对不同数据类型一致性判别的标准进行分析为后续转换推导奠定基础。对于适用确定性信号的TIC(Theil inequality Coefficient)法,分析其描述差异的本质,结合保守条件以及数理推导,通过数理推导完成其结果向系统夹角度量的转换从而获得其结果统一化方法。对于适用平稳随机信号的窗谱估计与最大熵谱估计,同样分析其相容性检验假设条件,得出其统计意义下期望能量差,通过物理意义融合完成其向系统夹角度量的推导以完成其转换。最后,完成前述内容的辅助工具设计与实现。通过对具体验证数据进行实例验证,实例验证结果显示系统夹角度量能综合反映系统差别,并且由其导出的不同数据一致性转换结果具有较好一致性。
文内图片：工具主界面

图片说明：含以下几个关键模块：入模块数据的收集形式的考虑，以及以往模型验证辅的导入局限，基于不同文件、文件格式不一的验证数据库文件的数据导入模块，使其可以导入避免了文件的转换。处理模块章涉及方法所对应的数据类型要求，设计单独对于确定性信号的平滑滤波、插值补齐以及随致性检验及结果转换模块系统夹角度量计算方法，由于其涉及到输入数出数据选择功能，使其可以自由从导入的数据 TIC 法、窗谱估计法以及最大熵谱法，同样设数可调的相应算法以及结果的转换功能。
文内图片：数据库管理界面

图片说明：类型数据 2 类型数据 …… n 类型数据…… …… …… …… 类型数据 2 类型数据 …… n 类型数据对于文件的类型不做限制，，但要求其内容格式上首行必须为表头内容据按时间先后顺序排列，在导入系统后，其在系统中的数据库保存如下数据名n数据数据名1数据文件名2数据名1数据文件名1数据名n数据模型数据库模块图 5-4 数据结构用户使用时候时根据需要，在算法相应的接口模块，使用文件名及数，即可导入相应数据。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP391.9

【参考文献】