基于WIENER模型的压电陶瓷神经网络动态迟滞模型的研究

从频域的角度分析，一般认为迟滞特性的形成是由于对输入信号进行了相位滞后而造成，从而形成了输入和输出的多值对应关系，但直接从相位滞后角度所建立的迟滞模型主要是对迟滞环中的主环进行逼近。该文给出了多值对应的迟滞特性的新解释，提出迟滞特性是由形成多值对应的相位滞后部分和动态非线性部分串联组成。采用改进的Wiener模型建立压电陶瓷的迟滞回环特性模型，仿真和实验结果表明在描述压电陶瓷的多值对应、动态特性及非线性特性方面，所提出的神经网络动态迟滞模型具有较高的精度。     

基于Gamma滤波的压电陶瓷动态迟滞建模研究

融合Gamma滤波和PI模型的结构,提出压电陶瓷的动态迟滞模型.借鉴PI模型的结构, 对Gamma滤波的各个环节的输出通过RBF神经网络进行静态非线性变换,并在其后与一个动态神经网络串联, 构成了一种新的神经网络迟滞模型.与静态PI 模型不同,由于新模型中含有动态的类迟滞算子与动态神经网络串联.所以, 所提出的迟滞模型是一种动态的迟滞模型.对压电陶瓷实际测量数据逼近和预测的结果表明,所提出的动态迟滞模型精度高,具有较强的泛化能力.     

迟滞系统建模与自适应控制

迟滞非线性是影响智能材料驱动器工作精度的主要因素.为了降低迟滞特性对驱动器工作的影响,需要对其建模和补偿.Prandtl-Ishlinskii(PI)截止算子被用于建立迟滞模型,经过推导将迟滞特性分解为线性部分和非线性部分.采用PI的启动算子对其非线性部分进行补偿,由Lyapunov 稳定性理论推导出此控制方案的自适应控制规律.通过仿真验证了所提出的迟滞非线性补偿方案的有效性.     

基于动态PREISACH算子的压电陶瓷动态迟滞智能建模

针对经典Preisach模型存在的不能反映迟滞依赖于输入变化率的动态特性且其权重函数难以确定的缺点,给出了Preisach模型中积分项的一种实现形式,动态Preisach算子,其参数是榆入变化率的函数,该Preisach算子反映了迟滞依赖输入变化率而体现的动态特性的基本特征.通过引入动态Preisach算子,将存在于迟滞非线性中的多值映射转化为连续的一一映射,从而将神经网络等智能辨识工具应用到迟滞非线性的建模中.该方法简化了迟滞非线性的建模过程,结构简单,且能实现在线更新,具有实际的应用价值,实验结果验证了所得模型的有效性.     

对压电陶瓷执行器迟滞特性的智能建模

由于压电陶瓷执行器固有的迟滞非线性会影响系统的控制精度,甚至能导致系统不稳定,基于神经网络建立一个迟滞非线性的智能模型。提出一个迟滞因子将多映射的迟滞非线性转换成能够被神经网络逼近的一一映射。该模型结构简单,简化了辨识过程。最后用该方法对实际的压电陶瓷执行器进行建模,结果表明,该模型能够准确的逼近迟滞非线性。     

采用拓展空间法建立迟滞模型

神经网络应用于非线性建模具有很多优点,但对迟滞这类多值映射非线性无能为力.一个新的基于神经网络的迟滞建模方法--拓展空间法被提出.通过坐标变换建立基本迟滞算子,将基本迟滞算子的输出与迟滞输入同时作为神经网络的输入,使神经网络的输入空间由一维上升为二维,从而使输入与输出之间形成一对一映射关系.最后的实验结果表明,通过拓展空间法神经网络能够对多值映射非线性进行建模.     

压电陶瓷回环特性的RBF神经网络建模研究

压电陶瓷的输入输出特性表现为非线性多值对应关系，直接采用只能逼近任意单值对应函数的前馈神经网络是无法描述压电陶瓷回环特性的，该文提出在二维输入输出空间中增加时间轴，构成三维空间，使压电陶瓷的输入输出特性变为单值对应关系。采用多输入单输出的RBF神经网络实现对迟滞回环特性的描述，其仿真结果表明该建模方法是有效的，并具有较高的精度。     

复杂过程对象混合建模策略的研究

提出一种面向复杂过程的混合建模策略并应用于精馏塔的建模。混合模型包含基于基本原理的简化机理模型和基于神经网络的稳态、动态补偿机构。通过工况的识别以及模型参数的离线辨识和在线优化，混合模型可以准确地模拟复杂过程在大范围内的动态特性。仿真结果证明了混合建模策略的有效性。     

基于混合Petri网的HVDC控制系统模型的研究

高压直流输电(HighVoltageDirectCurrentTransmission,缩写为HVDC)控制系统是一典型离散事件和连续动态行为相互作用的混合系统,引入混合系统的有效建模工具:混合Petri网(HybridPetriNet缩写为HPN),根据HVDC控制系统的运行特性,采用HPN对HVDC控制系统进行建模。该模型将控制系统分成离散逻辑部分、连续动态部分和状态识别接口部分来描述。由离散逻辑部分进行协调HVDC运行方式的切换,连续动态部分进行实时调节,状态识别接口部分实现对系统状态的识别并驱动离散部分的改变。通过对结合国际大电网会议CIGRE标准系统的仿真,验证了基于HPN的HVDC控制系统模型在HVDC系统在正常及故障情况下均有良好的响应特性。     

含有铁磁迟滞非线性系统的反步控制及仿真

铁磁迟滞特性反映的是磁性材料中的迟滞作用.研究一类含有铁磁迟滞特性的不确定非线性系统的跟踪控制问题.将铁磁迟滞模型近似处理成线性输入项和有界的非线性扰动项,使得控制器设计易于实现.将迟滞模型融入控制器的设计过程中有效地消除了迟滞作用对系统的影响,避免了构造复杂迟滞逆模型需要精确迟滞模型表达式的限制.采用自适应反步控制方法,所设计的控制器使系统的输出快速跟踪上给定信号,跟踪误差在一个很小的范围内波动,保证了闭环系统的全局稳定.仿真研究验证了该设计方法的有效性.