[发明专利]基于傅立叶级数和ARMA模型的日照温度时程模拟方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于傅立叶级数和ARMA模型的日照温度时程模拟方法。

背景技术

日照温度作为重要气候环境因素之一，在我国农业科学、生物科学、环境科学、建筑科学等重要研究领域中均有所涉及，其中一个重要问题是日照温度采集个数难以满足研究需求量，例如，在对桥梁结构钢箱梁进行温度疲劳效应分析时，需要获得桥梁结构在整个服役期内的日照温度作用全过程，如果仅通过日照温度的样本采集方法是很难做到的。因此，若能解决实际研究中日照温度采集个数严重不足的这一难题，具有十分重要的意义。

然而，目前致力于解决这一问题的相关研究方法较少，可分为以下几种：①基于热传导和有限元基本原理的研究，这一研究方法涉及到复杂的热传导理论以及需要建立精细有限元分析模型，其热传导参数、材料物理参数取值及边界条件的设定可能会与真实环境存在偏差，导致日照温度计算结果失真；②基于数值逆变换抽样方法和温度样本调整方法的研究，这一研究方法先根据实测日照温度样本的概率分布模型进行数值抽样，后根据日变化特征和年变化特征对抽样结果进行调整，其存在的问题是一部分抽样结果可能不会满足日变化特征这一要求。因此，为解决实际研究中日照温度采集个数严重不足的这一难题，有必要提出一种新方法。

发明内容

发明目的：针对现有技术中关于解决实际研究中日照温度采集个数严重不足这一问题存在的缺陷，提供一种基于傅立叶级数和ARMA模型的日照温度时程模拟的新方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

基于傅立叶级数和ARMA模型的日照温度时程模拟方法，包括如下步骤：

步骤10）采集日照温度样本

将温度传感器配接到温度采集系统中，然后利用温度传感器对测点的日照温度进行采集，温度传感器将获取的日照温度信息传递到温度采集系统中，形成日照温度样本；日照温度样本包含不同时刻对应的温度值，温度值的时间间隔为Δt分钟，温度值的时间长度为N天；

步骤20）：确定日照温度样本的日变化特征曲线

（21）日照温度样本在第n天第i个时刻的温度值采用T_i,n表示，其中i=1,2,…,1440/Δt，n=1,2,…,N，计算日照温度样本的所有天数在第i个时刻的温度均值

T‾i=(Σn=1NTi,n)/N---(1)]]>

（22）利用3阶傅立叶级数对温度均值的时程变化进行描述：