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基于小波去噪的混沌和分形理论在桥梁变形预测中的应用
| 论文题名： | 基于小波去噪的混沌和分形理论在桥梁变形预测中的应用 |
| 关键词： | 时间序列;小波去噪;混沌理论;重标极差;分形理论;桥梁变形;监测网 |
| 摘要： | 大桥是我国道路交通网中的重要组成部分，由于在运行期间会受到自身原因及外界因素的影响，使大桥不可避免的产生变形，因此对桥梁的变形监测和预测工作显得尤其重要。本文以重庆某大桥为例，结合非线性的混沌和分形理论对变形时间序列进行预测分析。主要研究内容如下： 首先对大桥的变形监测网进行布设和施测，获得大桥桥墩的变形时间序列，并分析了车辆荷载和河水冲刷对桥梁变形的影响；监测数据中含有的噪声，采用小波阈值去噪的方式进行去噪处理；接着采用自相关函数法和 C-C法求取变形时间序列的时间延迟，用 Cao方法求取其嵌入维数，接着运用小数据量法根据求得的延迟时间和嵌入维数判别了该时间序列的混沌特性。从而建立加权一阶和加权零阶两种局域法混沌预测模型及RBF神经网络混沌预测模型,这三种预测模型分别对该沉降数据进行预测分析，得到 RBF神经网络混沌预测模型的预测精度最高，加权零阶局域预测模型预测精度最低。 同时建立重标极差分形（R/S）模型对去噪后的变形时间序列进行分析，通过Hurst指数，判断出了变形时间序列的分形特征。接着根据仿射变换的分形插值理论，建立分形插值外推预测模型对该沉降时间序列进行预测，并将预测结果与混沌法的预测结果进行比较，结果表明分形的预测精度比混沌法的预测精度高，但相差不大，表明预测结果具有较高可靠性。 |
| 作者： | 王征博 |
| 专业： | 测绘工程 |
| 导师： | 栾元重;刘曙明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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