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[發明專利]一種日照溫差采集樣本概率密度的測定方法有效

專利信息
申請號: 201210551566.4 申請日: 2012-12-18
公開(公告)號: CN103048056A 公開(公告)日: 2013-04-17
發明(設計)人: 王高新;丁幼亮;宋永生 申請(專利權)人: 東南大學
主分類號: G01K3/10 分類號: G01K3/10
代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204 代理人: 柏尚春
地址: 211189 江蘇*** 國省代碼: 江蘇;32
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 日照 溫差 采集 樣本 概率 密度 測定 方法
【權利要求書】:

1.一種日照溫差采集樣本概率密度的測定方法,其特征在于,該測定方法包括如下步驟:

步驟10):確定日照溫差采集樣本:將多個溫度傳感器配接到同一個溫度采集系統中,多個溫度傳感器對不同測點的日照溫度同時進行采集,獲取不同測點的日照溫度采集樣本,對其中兩個測點的日照溫度采集樣本在同一時刻的溫度值相減,得到日照溫差采集樣本,日照溫差采集樣本包含不同時刻對應的溫差值;

步驟20):確定正溫差樣本和負溫差樣本:對步驟10)得到日照溫差采集樣本,溫差值大于或等于0℃的為正溫差值,正溫差值對應的樣本作為正溫差樣本,溫差值小于0℃的為負溫差值,負溫差值對應的樣本作為負溫差樣本;

步驟30):確定正溫差樣本和負溫差樣本中各溫差值對應的累加概率值:

利用式(1)對正溫差樣本的累加分布特性進行分析,確定正溫差樣本中各溫差值對應的累加概率值;

P(T+t+)=q1(T+t+)l1---(1)]]>

式中,T+表示正溫差變量,t+為正溫差樣本中某一溫差值,P(T+≤t+)表示t+對應的累加概率值,q1(T+≤t+)表示正溫差樣本中小于等于t+的溫差值個數,l1為正溫差樣本中溫差值的總數;

利用式(2)對負溫差樣本的累加分布特性進行分析,確定負溫差樣本中各溫差值對應的累加概率值:

P(T-t-)=q2(T-t-)l2---(2)]]>

式中,T-表示負溫差變量,t-為負溫差樣本中某一溫差值,P(T-≤t-)表示t對應的累加概率值,q2(T-≤t-)表示負溫差樣本中小于等于t-的溫差值個數,l2為負溫差樣本中溫差值的總數;

步驟40):對正溫差樣本的累加分布進行擬合:

對步驟20)得到的正溫差樣本,利用式(3)對正溫差樣本的累加分布特性進行擬合,式(3)表達如下:

F(T+)=a0+Σi=1n1[aicos(iwT+)+bisin(iwT+)]---(3)]]>

式中,T+表示正溫差變量,F(T+)表示正溫差變量的累加分布擬合函數,n1為≥4的整數,a0表示F(T+)的常數項,a0、w、ai和bi為待估參數,其中i為整數,且i=1、2、…、n1;基于最小二乘法,利用正溫差值及式(1)得到的各正溫差值對應的累加概率值,對函數F(T+)進行擬合,得到待估參數a0、w、ai和bi

步驟50):對負溫差樣本的累加分布進行擬合:

對步驟20)得到的負溫差樣本,利用式(4)對負溫差樣本的累加分布特性進行擬合,式(4)表達如下:

F(T-)=c0+Σj=1n2[cjcos(T-)+djsin(T-)]---(4)]]>

式中,T-表示負溫差變量,F(T-)表示負溫差變量的累加分布擬合函數,n2為≥4的整數,c0表示F(T-)的常數項,c0、λ、cj和dj為待估參數,其中j為整數,且j=1、2、…、n2;基于最小二乘法,利用負溫差值及式(2)得到的各負溫差值對應的累加概率值,對函數F(T-)進行擬合,得到待估參數c0、λ、cj和dj

步驟60):確定正溫差樣本的概率密度參數:

利用式(5)對F(T+)求導,得到f(T+),將正溫差樣本的溫差值代入f(T+),得到正溫差對應的概率密度值,利用式(6)對正溫差樣本的概率密度特性進行擬合:

f(T+)=F(T+)??????????(5)

g(T+)=Σk=1m1vk[αkβk-αkT+αk-1e(-T+βk)αk]---(6)]]>

式中,g(T+)表示正溫差變量的概率密度函數,m1為≥2的整數,vk表示威布爾分布函數的權重,且αk表示威布爾分布函數的形狀參數,βk表示威布爾分布函數的尺寸參數,其中,k為整數,且k=1、2、…、m1,vk、αk和βk為待估的正溫差樣本的概率密度參數;基于最小二乘法,利用正溫差值及其概率密度值,對函數g(T+)進行擬合,確定正溫差樣本的概率密度參數vk、αk和βk

步驟70):確定負溫差樣本的概率密度參數:

利用式(7)對F(T-)求導,得到f(T-),將負溫差樣本的溫差值代入f(T-),得到負溫差對應的概率密度值,然后將負溫差取相反數,變為對應的正溫差,用-T-表示負溫差對應的正溫差,最后利用式(8)對-T-的概率密度特性進行擬合:

f(T-)=F′(T-)??????????(7)

g(-T-)=Σp=1m2ρp[γpηp-γp(-T-)γp-1e(--T-ηp)γp]---(8)]]>

式中,g(-T-)表示-T-的概率密度函數,m2為≥2的整數,ρp表示威布爾分布函數的權重,且γp表示威布爾分布函數的形狀參數,ηp表示威布爾分布函數的尺寸參數,其中,p為整數,且p=1、2、…、m2,ρp、γp和ηp為待估的負溫差樣本的概率密度參數;基于最小二乘法,利用-T-值及其概率密度值對函數g(-T-)進行擬合,確定負溫差樣本的概率密度參數ρp、γp和ηp

步驟80):確定日照溫差采集樣本的概率密度:

根據步驟60)得到的正溫差樣本的概率密度參數和步驟70)得到負溫差樣本的概率密度參數,利用式(9)得到日照溫差采集樣本的概率密度y(T):

y(T)=l1lg(T)T0l2lg(-T)T<0---(9)]]>

式中,T為溫差變量,當T<0時,T為T-;當T≥0時,T為T+;l1為正溫差樣本中溫差值的總數,l2為負溫差樣本中溫差值的總數,l表示日照溫差采集樣本中溫差值的總量,且l1+l2=l。

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