基于傅立葉級數(shù)和arma模型的日照溫度時(shí)程模擬方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于傅立葉級數(shù)和ARMA模型的日照溫度時(shí)程模擬方法，包括如下步驟：步驟10）采集日照溫度樣本：將溫度傳感器配接到溫度采集系統(tǒng)中，然后利用溫度傳感器對測點(diǎn)的日照溫度進(jìn)行采集，形成日照溫度樣本；步驟20）確定日照溫度樣本的日變化特征曲線：利用日照溫度樣本的日變化特征規(guī)律，采用3階傅里葉級數(shù)對其進(jìn)行表達(dá)；步驟30）確定日照溫度樣本的年變化特征曲線：采用ARMA(p,q)模型對日照溫度樣本的典型年變化曲線進(jìn)行擬合；步驟40）在此基礎(chǔ)上進(jìn)行日照溫度樣本的時(shí)程模擬。該模擬方法可有效解決日照溫度采集數(shù)據(jù)嚴(yán)重不足的難題，為日照溫度在各學(xué)科領(lǐng)域中的研究提供重要支持。
【專利說明】基于傅立葉級數(shù)和ARMA模型的日照溫度時(shí)程模擬方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于傅立葉級數(shù)和ARMA模型的日照溫度時(shí)程模擬方法。
【背景技術(shù)】
[0002]日照溫度作為重要?dú)夂颦h(huán)境因素之一，在我國農(nóng)業(yè)科學(xué)、生物科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、建筑科學(xué)等重要研究領(lǐng)域中均有所涉及，其中一個(gè)重要問題是日照溫度采集個(gè)數(shù)難以滿足研究需求量，例如，在對橋梁結(jié)構(gòu)鋼箱梁進(jìn)行溫度疲勞效應(yīng)分析時(shí)，需要獲得橋梁結(jié)構(gòu)在整個(gè)服役期內(nèi)的日照溫度作用全過程，如果僅通過日照溫度的樣本采集方法是很難做到的。因此，若能解決實(shí)際研究中日照溫度采集個(gè)數(shù)嚴(yán)重不足的這一難題，具有十分重要的意義。
[0003]然而，目前致力于解決這一問題的相關(guān)研究方法較少，可分為以下幾種:①基于熱傳導(dǎo)和有限元基本原理的研究，這一研究方法涉及到復(fù)雜的熱傳導(dǎo)理論以及需要建立精細(xì)有限元分析模型，其熱傳導(dǎo)參數(shù)、材料物理參數(shù)取值及邊界條件的設(shè)定可能會(huì)與真實(shí)環(huán)境存在偏差，導(dǎo)致日照溫度計(jì)算結(jié)果失真；②基于數(shù)值逆變換抽樣方法和溫度樣本調(diào)整方法的研究，這一研究方法先根據(jù)實(shí)測日照溫度樣本的概率分布模型進(jìn)行數(shù)值抽樣，后根據(jù)日變化特征和年變化特征對抽樣結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，其存在的問題是一部分抽樣結(jié)果可能不會(huì)滿足日變化特征這一要求。因此，為解決實(shí)際研究中日照溫度采集個(gè)數(shù)嚴(yán)重不足的這一難題，有必要提出一種新方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于解決實(shí)際研究中日照溫度采集個(gè)數(shù)嚴(yán)重不足這一問題存在的缺陷，提供一種基于傅立葉級數(shù)和ARMA模型的日照溫度時(shí)程模擬的新方法。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]基于傅立葉級數(shù)和ARMA模型的日照溫度時(shí)程模擬方法，包括如下步驟:
[0007]步驟10)采集日照溫度樣本
[0008]將溫度傳感器配接到溫度采集系統(tǒng)中，然后利用溫度傳感器對測點(diǎn)的日照溫度進(jìn)行采集，溫度傳感器將獲取的日照溫度信息傳遞到溫度采集系統(tǒng)中，形成日照溫度樣本；日照溫度樣本包含不同時(shí)刻對應(yīng)的溫度值，溫度值的時(shí)間間隔為分鐘，溫度值的時(shí)間長度為N天；
[0009]步驟20):確定日照溫度樣本的日變化特征曲線
[0010](21)日照溫度樣本在第η天第i個(gè)時(shí)刻的溫度值采用Ti，n表示，其中i=l, 2，…，1440/ Δ t,n=l, 2，…，N,計(jì)算日照溫度樣本的所有天數(shù)在第i個(gè)時(shí)刻的溫度均值%..[0011]
【權(quán)利要求】
1.基于傅立葉級數(shù)和ARMA模型的日照溫度時(shí)程模擬方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟10)采集日照溫度樣本 將溫度傳感器配接到溫度采集系統(tǒng)中，然后利用溫度傳感器對測點(diǎn)的日照溫度進(jìn)行采集，溫度傳感器將獲取的日照溫度信息傳遞到溫度采集系統(tǒng)中，形成日照溫度樣本；日照溫度樣本包含不同時(shí)刻對應(yīng)的溫度值，溫度值的時(shí)間間隔為At分鐘，溫度值的時(shí)間長度為N天; 步驟20):確定日照溫度樣本的日變化特征曲線 (21)日照溫度樣本在第η天第i個(gè)時(shí)刻的溫度值采用?\，η表示，其中i=l，2，-,1440/At, n=l, 2，…，N，計(jì)算日照溫度樣本的所有天數(shù)在第i個(gè)時(shí)刻的溫度均值ij:
【文檔編號】G06F19/00GK103530521SQ201310500042
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】王高新, 丁幼亮, 宋永生 申請人:東南大學(xué)