连续线性系统模型参数直接辨识中噪声模型处理方法

针对线性连续系统,利用hermite调制函数,通过对连续模型的数字调制积分得到直接以连续模型参数表示的离散等价辨识模型,在此基础上引入一种噪声模型,来替代表示输入和输出端的噪声.当系统含有有色噪声,用普通最小二乘法辨识无法得到较准确的辨识参数时,采用引入噪声模型的方法得到的辨识参数估计值仍有较高的精度.仿真算例表明了该方法具有一定的优越性.     

模糊系统结构辨识综述

模糊系统辨识是模糊系统建模的主要手段，优化的模糊系统结构是模糊系统辨识的关键．简要回顾了模糊系统结构辨识的研究现状与发展．讨论了模糊系统结构辨识一些常用的方法，如基于模糊聚类、自组织神经模糊网络、支持向量机、核函数、分层模糊系统、遗传算法和小波多分辨率分析等的模糊系统结构辨识．对各种结构辨识方法的特点进行了深入的分析，并对结构辨识未来的发展进行了展望．     

尺度核支持向量机及在动态系统辨识中的应用

为了提高非线性动态系统辨识质量,提出了新的支持向量机尺度核函数构造方法.首先直接构造紧支撑尺度函数,然后根据小波多分辨分析理论,由紧支撑尺度函数生成具有多分辨率特性的尺度核函数.证明了这种核函数是满足Mercer定理的支持向量机核函数.动态系统辨识的仿真结果表明,尺度核函数支持向量机的建模和逼近能力优于基于三阶样条核函数或RBF核函数的支持向量机.     

小生境技术在动力学系统参数辨识中的应用研究

提出了基于小生境技术的动力学系统参数辨识方法.针对普通遗传算法收敛速度慢的特点,采用确定性选择机制、自适应交叉和变异算子以及归一化海明距离提高算法的运行效率,参数辨识和函数优化的实例表明小生境自适应遗传算法的搜索和优化能力得到很大提高.提出的参数辨识方法具有良好的多峰值寻优能力,可广泛应用于黑箱问题识别和系统优化的相关研究.     

基于多音激励的Volterra频域核非参数辨识方法

为解决Volterra频域核辨识困难的问题,探讨了多音信号激励下Volterra频域核的输出性质,提出了一种基于多音激励的Volterra频域核的非参数辨识方法.该方法选择具有合适频率基的多音信号作为测试激励信号,使各阶核的输出频率成分具有唯一性,进而利用Vandermode法使各阶核的输出分离.推导出了Volterra频域核的辨识公式,并进行了理论和仿真分析.理论分析和仿真结果表明:该方法可准确地辨识出任一阶Volterra频域核,绝对误差达到10-4 V数量级,克服了传统辨识方法无法准确辨识及辨识结果仅限于前3阶Volterra频域核的缺点,具有精度高、可操作性强的特点.      

分数阶系统极点分布与时间响应

与传统线性定常控制系统相比,分数阶线性定常系统极点分布与时间响应关系有所不同.本文通过分析多值函数特性在黎曼平面中的表达以及s-平面与w-平面的映射关系,给出了分数阶线性定常系统极点分布与时域响应的定性关系.对位于第二黎曼平面的极点更加远离s-平面的右半平面给出了形象化解释,并称其对应的时间响应为“超阻尼”响应.最后介绍了一种分数阶线性定常系统的稳定性判据.     

分数阶系统极点分布与时间响应

与传统线性定常控制系统相比,分数阶线性定常系统极点分布与时间响应关系有所不同.本文通过分析多值函数特性在黎曼平面中的表达以及s-平面与w-平面的映射关系,给出了分数阶线性定常系统极点分布与时域响应的定性关系.对位于第二黎曼平面的极点更加远离s-平面的右半平面给出了形象化解释,并称其对应的时间响应为"超阻尼"响应.最后介绍了一种分数阶线性定常系统的稳定性判据.     

基于多元线性回归的线性系统状态空间辨识算法

提出了一种新的多变量线性系统状态空间辨识算法.该算法采用多元线性回归,而不是传统算法中的子空间投影.首先通过多元线性回归获得系统的预估器马尔可夫参数,然后基于一个关鍵等式获得系统的预估器可观性矩阵与状态序列的乘积矩阵,接着通过奇异值分解得到状态序列,最终再次运用多元线性回归求得系统状态空间模型的各个矩阵.由于本文的算法是预估器式的,因此适用于开环和闭环辨识.基于AIC准则,设计了算法的阶次选择策略,通过仿真例子,验证了该算法的有效性.     

软化伪随机序列

在系统辨识中，某些系统不允许施加硬函数信号。本文提出一种软化伪随机序列的方法。     

交流电机调速系统的分数阶PIλ控制

主要讨论了分数阶PIλ控制方法并将其应用到交流电机调速系统中.介绍了分数阶PI控制器的设计,并利用Tustin算子生成函数将分数阶微积分由S域变换到Z域,利用连分式方法展开,实现了分数阶PIλ控制器的离散化.将其应用到交流电机调速系统,对分数阶控制器和传统整数阶PID控制器控制特性进行实验对比,研究结果表明:分数阶PIλ控制器相比传统整数阶PID控制器具有更好的控制效果.     

闭环系统辨识的模型结构检验

对于闭环系统辨识的模型结构检验问题,在预测误差辨识法的前提下,从参数估计的统计特性中推导出两概率模型不确定性边界及最优的输入滤波器形式。概率边界及输入滤波器是基于参数估计的渐近正态分布的方差矩阵,该方差矩阵由采样数据估计而得。根据未知参数的渐近方差矩阵内积形式从概率统计意义上构造模型参数及互相关函数的不确定性边界,从优化的角度推导输入滤波器的选取形式。最后用仿真算例验证本文辨识方法的有效性。     

PC连续刚构桥施工控制系统参数识别

系统参数误差是引起PC连续刚构桥悬臂施工控制误差的主要因素之一,因此消除系统参数误差是施工控制的关键所在.酉水河大桥施工监控系统参数识别过程表明,参数识别有利于施工参数的重点监测与调控.     

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水泥混凝土路面系统是由汽车载荷、路面和地基组成的复杂力学系统，在交通工程中参数识别方法的研究是一项重要的课题。本文首先将水泥混凝土路面系统简化为弹性地基板模型，通过理论分析得到了系统在多轮载荷作用下的解析解，在此基础上，将理论计算弯沉曲线和实测弯沉曲线相比较建立了目标函数，通过选代方法建立了一种识别水泥混凝土路面系统若干物理参数方法。根据这种方法，我们能方便的得到路面板的厚度、抗弯刚度和地基反应模量，这些参数在水泥混凝土路面系统的强度评定中具有重要的作用。最后通过工程实例计算说明了本文方法的可行性和可靠性。     

基于变分模态分解和奇异值分解的结构模态参数识别方法

为了准确获得结构的固有频率、阻尼比与振型, 将变分模态分解与奇异值分解相结合, 提出一种新的结构模态参数识别方法; 基于已有时频参数识别方法, 根据测量的脉冲激励与加速度响应估计系统的频响函数, 对系统的频响函数进行反傅里叶变换得到脉冲响应函数; 对各测点的脉冲响应函数进行变分模态分解, 得到与结构固有频率对应的本征模态分量; 提取本征模态分量的固有频率, 利用与固有频率相近的本征模态分量作为行向量构造奇异值分解矩阵, 对所构矩阵做奇异值分解, 利用最大奇异值重构左、右奇异值向量, 识别结构的振型、固有频率和阻尼比; 通过四自由度质量-弹簧-阻尼模态仿真试验和车体横梁锤击模态试验, 验证了所提出的模态参数识别方法的有效性。研究结果表明: 在四自由度理论模型参数识别中, 系统固有频率和阻尼比的识别结果与理论计算结果的最大相对误差分别不超过0.025%和1.490%, 理论计算与识别的1~4阶振型的模态置信度分别为0.999、1.000、0.999和0.999;在车体横梁锤击模态试验中, 提出方法识别的固有频率和阻尼比与理论计算结果的最大相对误差分别不超过1.57%和1.47%, 且车体横梁的理论振型与识别振型趋势相同。可见, 提出的方法能有效识别结构的模态参数。      

变微分模态分解罚参量选择方法与时变系统识别

针对变微分模态分解（variational mode decomposition，VMD）罚参量会对分解结果产生影响的问题，提出一种基于数据驱动的VMD罚参量选择方法.该方法首先通过傅里叶变换的主频峰值确定罚参量；然后调整层数参量，获得有限个固有模式分量，通过对比不同层数参量时所得固有模式分量的固有频率与阻尼比变化，剔除伪分量；最后对真实固有模式分量进行希尔伯特变换，用于识别时变系统的瞬时频率. 为证明所提方法对时变系统识别的有效性和准确性，分别对具有时变刚度的结构系统和柴油发动机的时变做功过程进行研究，将所提方法结果与经验模态分解方法结果进行比较. 比较结果表明，当罚参数取值是信号最大幅值的1.5～16.0倍时VMD分解结果最优，所提方法可以更准确地识别瞬时频率，在工程应用中的能够更有效地对系统瞬时频率进行识别.      

基于最小修正量法的振系物理参数识别方法

在分析振型矩阵关于质量和刚度矩阵加权正交性的基础上,利用振动频率和振型数据识别系统物理参数的最小修正量,借助Lagrange乘子法,求解约束条件下的质量与刚度矩阵误差加权范数为最小的优化问题,提出了以实测模态参数为基准的振系物理参数识别的计算方法,推导了完整和非完整2种试验模态参数情形下的物理参数识别计算表达式,给出了迭代算法,并对4自由度系统进行了模态试验及数值分析.分析结果表明:刚度矩阵和质量矩阵与真值非常接近,最大误差分别为0.086%和0.34%,因此,提出的方法具有很高的可靠性.     

一种新的PID参数自整定算法及其应用

本文从湖北化肥厂合成氨装置DCS系统中PID参数需手动整定的实际出发，应用系统辨识的原理，推导出一种新的HD参数自整定算法。在湖北化肥厂原DCS系统的基础上，增加一台操作站，该操作站用于下装PID参数自整定软件和基于OPC的数据接口软件，实现PID参数自整定功能。本文将这种PID自整定算法在湖北化肥厂DCS系统中进行实验，得出了HD参数自整定前后PV趋势对比图，验证了这种PID自整定算法的可行性。     

Identification of Dynamic Parameters Based on Pseudo-Parallel Ant Colony Optimization Algorithm

IntroductionReal ants are capable of finding the shortest pathfrom a food source to the nest. Inspired by this factand the behavior of ant colonies, a novel optimizationalgorithm called ant system (AS) was first developedby Dorigo in1992[1]. In the following years, diversemodifications of the AS algorithm were made andapplied to many different types of optimization prob-lems, and satisfactory results were obtained. Re-cently, the AS algorithm has been extended to an al-gorithm for solving d…     

公共交通双源无轨电车电源系统承载能力计算方法

面向公共交通双源无轨电车运行规划,针对其电源系统承载能力评估问题,从线网电源与车载储能电源两方面入手,分析影响电源系统供电能力的约束条件.首先,建立典型拓扑下线网电源供电能力计算模型,同时基于数据统计及最小二乘参数辨识方法,确立计及多车行驶工况的双源无轨电车功率需求模型,提出以可行驶车辆数为指标的线网电源系统承载能力计算方法.然后,建立车载储能电源承载能力计算模型,提出以脱线比为核心指标的车载储能电源系统承载能力计算方法.最后,基于北京市双源无轨电车运行数据进行实例分析,计算结果与仿真的对比验证了模型的准确性,计算方法能够为双源无轨电车运行规划提供依据.