PDF《基于 MATLAB GUI 的灰色预测仿真优化平台设计》

第42 卷第

3 期应用科技Vol.

42 №.3

2015 年6月Applied Science and Technology Jun.

2015 doi: 10.3969/ j.issn.1009?671X.201409018 网络出版地址:http:/ / www.cnki.net/ kcms/ detail/ 23.1191.U.20150420.1012.002.html 基于 MATLAB GUI 的灰色预测仿真优化平台设计 冯洲鹏1 ,祖象欢2 , 曹瑞国3 1. 海军驻兴平地区军事代表室,陕西 兴平

713105 2.哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院,黑龙江 哈尔滨

150001 3. 陕西柴油机重工有限公司,陕西 兴平

713105 摘要:利用 MATLAB GUI 设计了基于 GM(1,1)模型及改进模型的灰色预测仿真优化平台,该平台集输入、输出、仿真 计算以及后处理功能为一体,并通过编译生成可脱离 MATLAB 的.exe 可执行程序,简化了灰色建模过程,提高了仿真效 率. 最后在该平台上进行了仿真实例,验证了该平台的实用性. 关键词:灰色预测;

GM(1,1)模型;

图形用户界面(GUI);

仿真优化平台 中图分类号:TP391.9 文献标志码:A 文章编号:1009?671X(2015)03?040?04 Design for the simulation platform of grey forecast based on MATLAB GUI FENG Zhoupeng1 , ZU Xianghuan2 , CAO Ruiguo3 1. The PLA Navy Military Affairs Representative Office in Xingping, Xingping 713105, China 2. College of Power and Energy Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China 3. Shaanxi Diesel Engine Heavy Industry Co., Ltd., Xingping 713105, China Abstract:A simulation optimization platform of grey forecast based on GM (1,1) model and improved models was designed by GUI of MATLAB. The platform integrates input, output, simulation calculation and post processing functions, which are further compiled to generate executable program that can operate without MATLAB. It simpli? fies the grey modeling process and improves the efficiency of simulation. Finally, the practicability of the platform was verified by the simulation examples. Keywords:grey forecast;

GM(1,1) model;

graphical user interfaces (GUI);

simulation optimization platform 收稿日期:2014?09?30. 网络出版日期:2015?04?20. 基金项目:国家

863 计划资助项目(2012BAF01B01). 作者简介:冯洲鹏(1975?),男,工程师;

祖象欢(1991?),男,博士研究生. 通信作者:祖象欢,E?mail: zuhuan0815@ 163.com. GM(1,1) 模型是灰色预测模型中最基础的模 型,具有建模简单、准确的优点,目前已经成功应用 在电力、航天、船舶等多个领域[1?5] . 由于模型自身 局限性,GM(1,1)模型主要适用于单调数列或光滑 性好的数列,为此不少学者都提出不同的改进方 法[6?8] ,为灰色预测的实现和优化奠定了理论基础 与有效方法. 现有的 GM(1,1) 模型仿真程序大多 是通过编程在命令行界面中完成,无法实现程序的 模块化,不便于实际应用. 如DU 等[9] 采用 MAT? LAB 语言编写灰色预测程序 m 文件,进而调用该 m 文件进行计算仿真,完成对柴油机相继增压系统的 故障预测与诊断. 然而,改进后的建模方法大多在 原模型基础上,对原有公式进行修正或者融入新的 数学理论,使得预测程序更加复杂,编程的工作量也 随之增加. 在对模型进行大量计算和验证中,命令 行界面操作会给仿真程序运行带来诸多不便,影响 仿真效率. GUI (graphical user interfaces)是MATLAB 软件 的一个重要模块,是指采用图形方式显示的计算机 操作用户界面,具有开发周期短、操作方便、界面友 好的特 点[10] , 有利于更方便快捷地控制仿真程序[11?13] . 目前,针对灰色预测仿真及优化问题的界 面化仿真平台的研究相对较少,故文中利用 MAT? LABT 中的 GUI 设计了基于传统 GM(1,1)预测模型 以及改进模型的灰色预测仿真平台,该平台集输入、 输出、仿真计算以及后处理为一体,简化了建模过 程,提高了仿真计算的效率,有效解决了灰色预测的 预测精度的优化问题. 最后以某型增压柴油机为研 究对象,在该平台上进行实例验证,结果表明了该平 台的准确性和实用性.