超级电容器时变等效电路模型参数辨识与仿真

为能更准确地描述超级电容器在工作过程中的外特性,在超级电容器经典等效电路模型的基础上,将其扩展为模型参数随时间变化的时变等效电路模型,并选用限定记忆最小二乘法辨识模型的时变参数.在Matlab/Simulink环境下利用实验数据对经典等效电路模型和时变等效电路模型进行仿真比较.结果表明,时变等效电路模型具有更高的精度,可以更精确地反映超级电容器的动态特性.     

慢时变线性模型参数辨识递推算法及收敛性分析

针对慢时变线性模型,给出辨识的递推算法,并证明该算法能够保证参数收敛在一个有界空间区域,该区域包含参数真值集合;若工作点不发生变化,合理的收敛因子保证参数收敛到对应真值.在实际应用中,工业对象可以利用慢时变线性模型表示,因此该递推算法能够确保工业对象模型实时更新以跟踪工况的变化.通过实例仿真可以看出,该递推算法能够保证慢时变线性模型参数有效更新,并较为准确估计输出变量.     

基于费用最小化的城市各级道路合理间距模型

以各级道路按其间距均匀分布的方格状路网为研究对象,建立了一个基于建设费用和出行费用之和最小化的城市各级道路合理间距模型.各级道路的建设费用由前期费、工程费等组成,并与道路长度成正比,道路使用者的出行费用是出行速度的减函数,并与其时间价值系数成正比.模型参数包括出行强度、时间价值系数以及与各级道路相关的平均车速、出行比例和单位长度建设费等可以随时间、地点而变化,能反映不同城市不同发展阶段的具体特点.以上虞市为例进行了模型验证,计算结果与当地的实际情况较为吻合.     

时变系统的FIR模型辩识及设计变量

文章考虑时变系统辨识中辨识设计变量的最优化问题，时变系统的参数可用平稳的AR（1）随机过程描述，时变系的FIR模型递函数估计的均方误差，记作MSE，它可以用一个较简单表达式来逼近它，作者在MSE极小的意义下，给出辨识设计变量的解析表达式。     

一类时变系统模型参考自适应迭代学习控制

针对一类有限时间区间上可重复运行的有界输入有界输出稳定的一阶线性时变系统,其高频增益和惯性参数均时变,为使之能够跟踪不同的参考轨迹,将模型参考自适应控制方法与迭代学习方法相结合,提出了模型参考自适应迭代学习控制算法.基于类李雅普诺夫(Lyapunov-like)函数证明了当迭代次数趋于无穷时,跟踪误差在有限时间区间上一致收敛到零,并证明了闭环系统中参数估计和控制信号有界.系统仿真验证了所提控制算法的有效性.     

基于梯度的扰动时变系统辨识算法及其收敛性

根据工程背景,提炼出了一类时变系统(亦称为广义时变系统或扰动时变系统)的数学描述模型．扰动时变系统是指参数随系统可测扰动量变化的一类时变系统．利用梯度搜索原理,提出了这类时变系统的投影算法、随机梯度和遗忘梯度辨识方法,并应用鞅超收敛定理分析了算法的收敛性．由于提出的随机梯度算法同时还利用了系统扰动量所含的信息,因而可以给出时变参数的一致估计．数字仿真验证了提出方法的有效性．     

时变系统的Laguerre模型辨识及设计变量（2） ——Kalman滤波法

文章考虑动态线性系统的时变参数是平稳的AR（1）变量，系统为时变的Laguerre模型时的传递函数估计的均方误差（MSE）。在缓慢时变和高阶模型下，利用Kalman滤波算法，得到MSE的近似表达式。最后得到了Kalman滤波算法的设计变量的最优解。     

基于交通流模型的城市快速路交通流特性分析——以北京、洛杉矶为例

为了更好地掌握城市快速路交通流的运行规律,以北京西三环和洛杉矶I405两条交通廊道为研究对象,收集路段检测器数据,通过对交通流数据使用时序分析和交通流模型拟合方法,从时间-空间及交通流原理上分析交通流的时空特性和拥堵基本规律,并用模型拟合方法对道路交通流速度-流量-密度进行分析,获得道路运行状态的关键参数。结果表明：(1)北京西三环廊道与洛杉矶I405廊道自由流速度基本一致,但发生拥堵时的临界速度差值较大,分别为29km/h和44km/h;(2)北京西三环交通瓶颈处的实际通行能力明显低于洛杉矶I405交通瓶颈,实际通行能力分别为1245veh/h/ln和1464veh/h/ln,差值为219veh/h/ln;(3)选定Pipes、Van Aerde和S3三种交通流模型并对模型进一步推导得到通行能力计算公式,利用实测数据对交通流模型进行拟合,并对三种交通流模型的使用范围进行对比分析,结果发现S3模型较其他两种模型的拟合效果较好,此外,Van Aerde模型也适用于描述北京西三环交通流运行特征。可见,本文提出的基于模型拟合的城市快速路交通流运行特征分析方法能够掌握城市快速路运行规律,提取交通流运行的关键参数指标,适用于城市快速路拥堵交通流运行特性分析,具有普适性。     

一种改进的自适应Smith预估器

传统的Smith预估器是基于被控对象的精确数学模型而设计的,对于缺乏精确数学模型且参数时变的大时滞系统,常规的Smith预估控制规则就很难获得令人满意的控制效果。文章在一种增益自适应Smith预估补偿器的基础上,利用信号的相关性分析技术中的平均幅度差函数,实时调整预估器的滞后时间;仿真表明,该算法具有较好的性能,加强了Smith预估器抗干扰能力,改善了参数时变的大时滞系统的鲁棒性。     

可变纯滞后时变系统模型参考自适应预估控制

基于Smith预估控制和参数最优化理论,提出了可变纯滞后时变系统的模型参考自适应预估控制(MRAPC)。MRAPC由自适应预估器,自适应过程模型,自适应机构及常规控制器所组成。它大大地减少了系统中时变参数和可变纯滞后的影响,控制性能明显地强于Smith预估控制。其后给出的仿真结果证实了MRAPC的有效性。