一种基于DMD和Schur-Pade结合的时间超分辨率流场预报方法、程序、设备及存储介质技术

技术编号:45567175 阅读:32 留言:0更新日期:2025-06-17 18:33
本发明专利技术属于流场超分辨率预报技术领域,具体涉及一种基于DMD和Schur‑Pade结合的时间超分辨率流场预报方法、程序、设备及存储介质。本发明专利技术基于DMD方法将复杂流场演化看作线性动力系统的基本思想,结合求解方阵实数次幂的Schur‑Pade方法,借助Schur分解、平方根矩阵分解、Pade逼近和对角线元素显式修正四种技术手段实现对于流场传递矩阵的实数次幂运算,进而根据DMD方法得到的流场预报公式实现对任意时刻的流场超分辨率预报。本发明专利技术通过DMD方法与Schur‑Pade方法的结合,形成了一种稳定、高效、高精度的时间超分辨率流场预报方法,避免了基于机器学习的流场预报方法所带来的随机性强、训练时间长、参数调优困难等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于流场超分辨率预报,具体涉及一种基于dmd和schur-pade结合的时间超分辨率流场预报方法、程序、设备及存储介质。


技术介绍

1、当前,基于计算流体动力学(cfd)方法求解纳维尔-斯托克斯(ns)方程,实现对流场的高保真度数值模拟,已成为分析复杂流体流动现象的重要手段。然而,为得到高时空分辨率的流场结果,即使是雷诺平均ns方法所需要的计算成本也十分高昂。因此,研究人员一直在积极探索更简单、更有效的方法来获得高保真度的流场数据。

2、流场超分辨率预报是解决这一问题的方案之一,它可以将低分辨率的cfd数据转化为高分辨率数据,同时显著降低计算成本和时间。随着云计算、机器学习等大数据技术的发展,基于数据驱动的方法在这一领域显示出巨大的潜力。降阶模型作为数据驱动的主要方法之一,能够在保证精度的前提下,实现对流场信息的快速捕捉与预报。

3、根据调查现有研究发现,通过本征正交分解(pod)、动态模态分解(dmd)等降阶模型可以较方便实现同一分辨率下的流场预报;然而,目前较少采用pod、dmd等降阶模型实现从低分辨率到高分辨率的流场本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于DMD和Schur-Pade结合的时间超分辨率流场预报方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于DMD和Schur-Pade结合的时间超分辨率流场预报方法,其特征在于:所述步骤3中利用DMD方法获取矩阵Y对应的传递矩阵A,具体为:

3.根据权利要求1所述的一种基于DMD和Schur-Pade结合的时间超分辨率流场预报方法,其特征在于:所述步骤4中对传递矩阵A进行Schur分解,具体为:

4.根据权利要求1所述的一种基于DMD和Schur-Pade结合的时间超分辨率流场预报方法,其特征在于:所述步骤6中对矩阵T进行k次...

【技术特征摘要】

1.一种基于dmd和schur-pade结合的时间超分辨率流场预报方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于dmd和schur-pade结合的时间超分辨率流场预报方法,其特征在于:所述步骤3中利用dmd方法获取矩阵y对应的传递矩阵a,具体为:

3.根据权利要求1所述的一种基于dmd和schur-pade结合的时间超分辨率流场预报方法,其特征在于:所述步骤4中对传递矩阵a进行schur分解,具体为:

4.根据权利要求1所述的一种基于dmd和schur-pade结合的时间超分辨率流场预报方法,其特征在于:所述步骤6中对矩阵t进行k次平方根运算,具体为:

5.根据权利要求1所述的一种基于dmd和schur-pade结合的时间超分辨率流场预报方法,其特征在于:所述步骤8中参数α的设置方法为:

6.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘鑫旺孙旭袁垒姬小航万德成荣梓彤王璐瑶魏勇杰
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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