基于Kalman滤波的风速预测和分析

发布时间：2025-07-19 04:38

　　能源是人类赖以生存的基础。然而随着人口增加,经济发展,人类面临着前所未有的能源危机和环境危机。传统能源已经不能满足人类社会的需要。风能因为可获得范围广,清洁,开发成本低廉,技术较为成熟等优点,已经成为新能源领域研究的重点,但是风能自身存在固有的缺陷:随机性、波动性以及间歇性。因此,要合理利用风能,就需要对风速进行准确预测,这样才能最大限度利用风能资源和保护风电系统。为了使风速的预测更加准确,本文用Kalman滤波方法对风速进行预测优化,主要内容如下:1、介绍Kalman滤波方法。Kalman滤波是一种比较高级的数据同化方法,主要分为:标准Kalman滤波、扩展Kalman滤波、集合Kalman滤波。本文对Kalman滤波进行介绍,从数学方面对Kalman滤波进行推导,为后面的应用分析提供理论基础。2、运用Kalman滤波对对流扩散方程数值解进行优化。首先,利用有限差分法建立Kalman滤波的状态方程和观测方程,然后对方程不断迭代预报,在这个过程中不断加入带有噪声的观测值,最后实现了预报-优化不断循环的过程,从而得到较为合理的数值解。3、运用Kalman滤波方法对空间单点的风速进行预测优化...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-1第4个格点（x=0.15）数值解与解析解的相对误差

生学位论文基于Kalman滤波下面画出两种数值解与解析解之间的相对误差，方法，同化表示通过Kalman滤波方法进行滤波

图3-2第11个格点（x=0.50）数值解与解析解的相对误差

生学位论文基于Kalman滤波下面画出两种数值解与解析解之间的相对误差，方法，同化表示通过Kalman滤波方法进行滤波3-1第4个格点（x=0.15）数值解与解析解的相对误

图3-3第18个格点（x=0.85）数值解与解析解的相对误差

3-1第4个格点（x=0.15）数值解与解析解的相对误3-2第11个格点（x=0.50）数值解与解析解的相对误

图3-4第4个格点（x=0.15）数值解与解析解的相对误差

生学位论文基于Kalman滤波分法求得数值解。选取三个点：4点（x=0.15）、，分析这三个点的数值解，然后得到相对误差。对比，然后分析两种方法求解对流扩散方程优劣

本文编号：4057997