[發明專利]基于吻合度的模型正確性的評價方法

有效

• 申請號: 201410305053.4
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104077485B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 陳光達;楊冬娟;周金柱;孟娟;李維超;孟文輝;李勛;李明
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙)11368
• 代理人: 郭官厚

1.基于吻合度的蒙皮天線力電耦合模型的正確性的評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

(一)、建立模型的遞階層次結構：

按照各因素的隸屬度關系建立遞階層次結構，共分為頂層目標節點、中間層子節點、底層子子節點三個層次，其中，用蒙皮天線力電耦合模型的各輸出參數的吻合度作為底層子子節點，包括：應力吻合度x₁₁、應變吻合度x₁₂、位移吻合度x₁₃、增益吻合度x₂₁、波束寬度吻合度x₂₂、駐波比吻合度x₂₃和副瓣吻合度x₂₄；用輸出參數所屬的各類綜合性能指標的吻合度作為中間層子節點，包括：力學特性的吻合度X₁和電特性的吻合度X₂；用能夠體現模型正確性的模型的總吻合度D作為頂層目標節點；

這樣就建立了蒙皮天線力電耦合模型的遞階層次結構，在該遞階層次結構中，上層節點對下層節點有支配作用，同一層因素相互獨立，其中：

$D=\underset{i=1}{\overset{2}{\Σ}}{W}_i{X}_i,X_1=\underset{i=1}{\overset{3}{\Σ}}{w}_{1i}{x}_{1i},X_2=\underset{j=1}{\overset{4}{\Σ}}{w}_{2j}{x}_{2j}$

W_i表示子節點i相對于頂層節點的權重，

w_1i表示子子節點i相對于子節點1的權重，

w_2j表示子子節點j相對于子節點2的權重；

(二)、計算遞階層次結構最底層子子節點各參數的單項吻合度：

(1)、在模型的大小及輸入參數已知的情況下，計算或仿真得到模型的輸出參數的理論計算值，其中，應力、應變和位移的理論計算值分別記為y₁₁、y₁₂、y₁₃，增益、波束寬度、駐波比和副瓣的理論計算值分別記為y₂₁、y₂₂、y₂₃、y₂₄；

(2)、通過實驗測得相同輸入下該模型對應的輸出參數的實際測試值，其中，應力、應變和位移的實際測試值分別記為z₁₁、z₁₂、z₁₃，增益、波束寬度、駐波比和副瓣的實際測試值分別記為z₂₁、z₂₂、z₂₃、z₂₄；

(3)、計算輸出參數的理論計算值與實際測試值之間的相對誤差，其中：

${\mathrm{\ΔE}}_{1m}=\frac{\left|y_{1m}-z_{1m}\right|}{y_{1m}}\×100\%,m=1,2,3;$

${\mathrm{\ΔE}}_{2n}=\frac{\left|y_{2n}-z_{2n}\right|}{y_{2n}}\×100\%,n=1,2,3,4;$

(4)、將相對誤差通過偏小型高斯分布函數映射為吻合度，計算單項指標吻合度的偏小型高斯分布曲線，計算公式如下：

$x_{1m}=\left\{\begin{array}{c}100,{\mathrm{\ΔE}}_{1m}\≤\underset{\‾}{x}\\ 100e^{-{\left(\frac{{\mathrm{\ΔE}}_{1m}-\underset{\‾}{x}}{\mathrm{\δ}}\right)}^2},\underset{\‾}{x}\<{\mathrm{\ΔE}}_{1m}\<\stackrel{\‾}{x}\\ 0,{\mathrm{\ΔE}}_{1m}\≥\stackrel{\‾}{x}\end{array}\right.,m=1,2,3;$

$x_{2n}=\left\{\begin{array}{c}100,{\mathrm{\ΔE}}_{2n}\≤\underset{\‾}{x}\\ 100e^{-{\left(\frac{{\mathrm{\ΔE}}_{2n}-\underset{\‾}{x}}{\mathrm{\δ}}\right)}^2},\underset{\‾}{x}\<{\mathrm{\ΔE}}_{2n}\<\stackrel{\‾}{x}\\ 0,{\mathrm{\ΔE}}_{2n}\≥\stackrel{\‾}{x}\end{array}\right.,n=1,2,3,4;$

x_1m表示通過相對誤差△E_1m映射得到的子子節點m的吻合度，

x_2n表示通過相對誤差△E_2n映射得到的子子節點n的吻合度，

x表示相對誤差誤差取值上下限，

一般取

(三)、計算子子節點各參數相對于子節點的權重：

利用層次分析法計算子子節點相對于各子節點的權重，在遞階層次結構中，為了方便后面的定量表示，一般從上到下用A、B、C...代表不同層次，同一層次從左到右用1、2、3、4…代表不同因素，計算子子節點相對于各子節點的權重具體包括如下步驟：

(1)、構造判斷矩陣：

在模型的遞階層次結構中，子節點每個元素作為判斷矩陣的第一個元素，隸屬于它的各子子節點的元素依次排列在其后的第一行和第1列，針對判斷矩陣的準則，對各個元素的重要性程度按1-9賦值；

(2)、判斷矩陣一致性檢驗：

a、由|λI-R|＝0計算判斷矩陣R的最大特征根λ_max，其中I為單位矩陣；

b、由得一致性指標C.I.；

c、查表確定相應的平均隨機一致性指標R.I.；

d、計算一致性比例C.R.并進行判斷：

$C.R.=\frac{C.I.}{R.I.}$

當C.R.<0.1時，判斷矩陣的一致性可以接收；

當C.R.≥0.1時，判斷矩陣不符合一致性要求，需要對該判斷矩陣進行重新修正；

(3)、計算權重向量：

對滿足一致性的判斷矩陣，先進行列向量歸一化，再求行和歸一化，獲得每個指標的相對權重；

(四)、計算各子節點的吻合度：

根據步驟(二)得到的子子節點各參數的吻合度x₁₁、x₁₂、x₁₃、x₂₁、x₂₂、x₂₃、x₂₄，以及根據步驟(三)得到的子子節點各參數的相對子節點的權重w₁₁、w₁₂、w₁₃、w₂₁、w₂₂、w₂₃、w₂₄，計算得到各子節點的吻合度X₁和X₂；

(五)、計算子節點各參數相對于目標節點的權重，具體包括以下子步驟：

(1)、構造判斷矩陣：

在模型的遞階層次結構中，目標節點元素作為判斷矩陣的第一個元素，隸屬于它的各子節點的元素依次排列在其后的第一行和第1列，針對判斷矩陣的準則，對各個元素的重要性程度按1-9賦值；

(2)、判斷矩陣一致性檢驗：

a、由|λI-R|＝0計算判斷矩陣R的最大特征根λ_max，其中I為單位矩陣；

b、由得一致性指標C.I.；

c、查表確定相應的平均隨機一致性指標R.I.；

d、計算一致性比例C.R.并進行判斷：

$C.R.=\frac{C.I.}{R.I.}$

當C.R.<0.1時，判斷矩陣的一致性可以接收；

當C.R.≥0.1時，判斷矩陣不符合一致性要求，需要對該判斷矩陣進行重新修正；

(3)、計算權重向量：

對滿足一致性的判斷矩陣，先進行列向量歸一化，再求行和歸一化，獲得每個指標的相對權重W₁和W₂；

(六)、計算目標節點的吻合度：

根據步驟(四)獲得的子節點各參數的吻合度X₁和X₂，以及步驟(五)獲得的各參數的相對目標節點的權重W₁和W₂，計算得到目標節點的吻合度D；

(七)、通過吻合度D評價蒙皮天線力電耦合模型的正確性：

吻合度D值越大，該模型的正確性程度越高，蒙皮天線的性能越好；反之，該模型的正確性程度越低，蒙皮天線的性能越差。