[发明专利]一种日照温差采集样本概率密度的测定方法

摘要

本发明公开了一种日照温差采集样本概率密度的测定方法，包括如下步骤：步骤10）：确定日照温差采集样本；步骤20）：确定正温差样本和负温差样本；步骤30）：确定正温差样本和负温差样本中各温差值对应的累加概率值；步骤40）：对正温差样本的累加分布进行拟合；步骤50）：对负温差样本的累加分布进行拟合；步骤60）：确定正温差样本的概率密度参数；步骤70）：确定负温差样本的概率密度参数；步骤80）：确定日照温差采集样本的概率密度。该测定方法可以准确测定日照温差采集样本的概率密度。

主权项

1.一种日照温差采集样本概率密度的测定方法，其特征在于，该测定方法包括如下步骤：步骤10）：确定日照温差采集样本：将多个温度传感器配接到同一个温度采集系统中，多个温度传感器对不同测点的日照温度同时进行采集，获取不同测点的日照温度采集样本，对其中两个测点的日照温度采集样本在同一时刻的温度值相减，得到日照温差采集样本，日照温差采集样本包含不同时刻对应的温差值；步骤20）：确定正温差样本和负温差样本：对步骤10）得到日照温差采集样本，温差值大于或等于0℃的为正温差值，正温差值对应的样本作为正温差样本，温差值小于0℃的为负温差值，负温差值对应的样本作为负温差样本；步骤30）：确定正温差样本和负温差样本中各温差值对应的累加概率值：利用式（1）对正温差样本的累加分布特性进行分析，确定正温差样本中各温差值对应的累加概率值；P(T+≤t+)=q1(T+≤t+)l1---(1)]]>式中，T⁺表示正温差变量，t⁺为正温差样本中某一温差值，P(T⁺≤t⁺)表示t⁺对应的累加概率值，q₁(T⁺≤t⁺)表示正温差样本中小于等于t⁺的温差值个数，l₁为正温差样本中温差值的总数；利用式（2）对负温差样本的累加分布特性进行分析，确定负温差样本中各温差值对应的累加概率值：P(T-≤t-)=q2(T-≤t-)l2---(2)]]>式中，T^-表示负温差变量，t^-为负温差样本中某一温差值，P(T^-≤t^-)表示t对应的累加概率值，q₂(T^-≤t^-)表示负温差样本中小于等于t^-的温差值个数，l₂为负温差样本中温差值的总数；步骤40）：对正温差样本的累加分布进行拟合：对步骤20）得到的正温差样本，利用式（3）对正温差样本的累加分布特性进行拟合，式（3）表达如下：F(T+)=a0+Σi=1n1[aicos(iwT+)+bisin(iwT+)]---(3)]]>式中，T⁺表示正温差变量，F(T⁺)表示正温差变量的累加分布拟合函数，n₁为≥4的整数，a₀表示F(T⁺)的常数项，a₀、w、a_i和b_i为待估参数，其中i为整数，且i＝1、2、…、n₁；基于最小二乘法，利用正温差值及式（1）得到的各正温差值对应的累加概率值，对函数F(T⁺)进行拟合，得到待估参数a₀、w、a_i和b_i；步骤50）：对负温差样本的累加分布进行拟合：对步骤20）得到的负温差样本，利用式（4）对负温差样本的累加分布特性进行拟合，式（4）表达如下：F(T-)=c0+Σj=1n2[cjcos(jλT-)+djsin(jλT-)]---(4)]]>式中，T^-表示负温差变量，F(T^-)表示负温差变量的累加分布拟合函数，n₂为≥4的整数，c₀表示F(T^-)的常数项，c₀、λ、c_j和d_j为待估参数，其中j为整数，且j=1、2、…、n₂；基于最小二乘法，利用负温差值及式（2）得到的各负温差值对应的累加概率值，对函数F(T^-)进行拟合，得到待估参数c₀、λ、c_j和d_j；步骤60）：确定正温差样本的概率密度参数：利用式（5）对F(T⁺)求导，得到f(T⁺)，将正温差样本的温差值代入f(T⁺)，得到正温差对应的概率密度值，利用式（6）对正温差样本的概率密度特性进行拟合：f(T⁺)＝F(T⁺)          （5）g(T+)=Σk=1m1vk[αkβk-αkT+αk-1e(-T+βk)αk]---(6)]]>式中，g(T⁺)表示正温差变量的概率密度函数，m₁为≥2的整数，v_k表示威布尔分布函数的权重，且α_k表示威布尔分布函数的形状参数，β_k表示威布尔分布函数的尺寸参数，其中，k为整数，且k=1、2、…、m₁，v_k、α_k和β_k为待估的正温差样本的概率密度参数；基于最小二乘法，利用正温差值及其概率密度值，对函数g(T⁺)进行拟合，确定正温差样本的概率密度参数v_k、α_k和β_k；步骤70）：确定负温差样本的概率密度参数：利用式（7）对F(T^-)求导，得到f(T^-)，将负温差样本的温差值代入f(T^-)，得到负温差对应的概率密度值，然后将负温差取相反数，变为对应的正温差，用-T^-表示负温差对应的正温差，最后利用式（8）对-T^-的概率密度特性进行拟合：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^-的概率密度函数，m₂为≥2的整数，ρ_p表示威布尔分布函数的权重，且γ_p表示威布尔分布函数的形状参数，η_p表示威布尔分布函数的尺寸参数，其中，p为整数，且p=1、2、…、m₂，ρ_p、γ_p和η_p为待估的负温差样本的概率密度参数；基于最小二乘法，利用-T^-值及其概率密度值对函数g(-T^-)进行拟合，确定负温差样本的概率密度参数ρ_p、γ_p和η_p；步骤80）：确定日照温差采集样本的概率密度：根据步骤60）得到的正温差样本的概率密度参数和步骤70）得到负温差样本的概率密度参数，利用式（9）得到日照温差采集样本的概率密度y(T)：y(T)=l1lg(T)T≥0l2lg(-T)T<0---(9)]]>式中，T为温差变量，当T＜0时，T为T^-；当T≥0时，T为T⁺；l₁为正温差样本中温差值的总数，l₂为负温差样本中温差值的总数，l表示日照温差采集样本中温差值的总量，且l₁+l₂=l。