一种新的基于核函数的非线性系统辨识方法

提出了一种新的基于核函数的非线性系统辨识方法。该方法无须知道系统输入输出先验信息,首先对系统输入输出数据进行密度估计及聚类,自适应获取该数据隐含的类别数目及对应的核参数,得到系统的结构。进而利用这些核,将系统原始低维输入输出数据映射到高维空间获取新的输入输出数据,然后通过递归最小二乘方法获取系统的参数。仿真结果表明了该方法的有效性和自适应性。     

A TWO-PHASE APPROACH TO FUZZY SYSTEM IDENTIFICATION

A two-phase approach to fuzzy system identification is proposed. The first phase produces a baseline design to identify a prototype fuzzy system for a target system from a collection of input-output data pairs. It uses two easily implemented clustering techniques: the subtractive clustering method and the fuzzy c-means (FCM) clustering algorithm. The second phase (fine tuning) is executed to adjust the parameters identified in the baseline design. This phase uses the steepest descent and recursive least-squares estimation methods. The proposed approach is validated by applying it to both a function approximation type of problem and a classification type of problem. An analysis of the learning behavior of the proposed approach for the two test problems is conducted for further confirmation.     

基于在线聚类的机器人自适应模糊建模

针对机器人这种具有时变、强耦合和不确定性的复杂非线性被控对象,提出一种基于在线聚类的模糊自适应方法用于机器人系统建模。建模过程中采用在线聚类算法辨识机器人T-S模型的前提参数,采用递推最小二乘算法(RLSE)辨识结论参数,根据过程中新的数据信息,模糊规则可以自动增加、修改和删除,实现了模型结构和参数的在线辨识和更新,而且该方法具有模型结构简单、建模速度快、精度高等优点。最后通过二自由度机器人仿真研究证明了该方法的有效性和优越性。     

一种优化的自适应总体最小二乘系统辨识算法

对于监督信号和训练信号都含有噪声的系统辨识问题,如果采用经典的最小均方和迭代最小二乘算法进行估计,会带来较大的误差,而直接求解又会有较大的计算量,不利于在线计算.将权向量的求解转化为增广输入向量自相关矩阵瑞利商的受限最佳化问题,对增广输入向量进行遮代估计,同时建立了步长因子和误差信号问的函数关系,这个函数关系是建立在代价函数相对于步长梯度的基础上,而不是基于经验公式.所提算法结构简单,具有更好的稳健性,仿真表明这种算法相对于同类总体最小二乘算法和其他自适应算法有更快的收敛速度和更高的收敛精度.     

一种基于模糊规则的非线性系统快速模糊辨识方法

针对以往模糊建模方法中算法中算法过于复杂的问题，提出了一种简单而有交的复杂系统模糊建模新方法。该方法是基于输入空间的模糊划分，计算给定样本在各模糊子空间的隶属度，并列用卡尔曼滤波算法辨识模糊模型的结论参数。整个辨识过程与模糊聚类方法和误差反馈学习方法相比所需的CPU时间最短。最后通过著名的Box-Jenkins煤气炉数据仿真结果证明了该方法的有效性与实用性。     

基于正交最小二乘的非线性系统模糊辨识

提出了一种新的基于T-S模糊模型的建模方法．该方法是基于输入空间的模糊划分计算给定样本在各模糊子空间的隶属度，并利用正交最小二乘辨识模糊模型的结论参数．最后通过Box-Jenkins煤气炉数据和Mackey-Glass混沌时间序列的仿真结果验证了该方法的有效性与实用性．     

基于最邻近聚类和向量模糊c-均值的混沌预测

针对混沌时间序列难预测的问题,提出一种新的基于最邻近聚类和向量模糊c-均值(FCMV)聚类算法的模糊建模方法。其前提参数辨识分两步,首先用最近邻聚类法初始划分输入空间,得到规则数及初始聚类中心,再用FCMV把具有相同收敛向量的聚类中心归到同一个区域来优化前一步得到的聚类中心,得到前提参数;采用递推最小二乘算法辨识模型的结论参数。最后通过对Mackey-Glass混沌时间序列的建模和预测验证了该方法的有效性与实用性。     

Modified L-P小波最小二乘支持向量机及在动态系统辩识中的应用

为了提高动态系统的辩识品质,提出了-种新的可调带宽多维支持向量小波核函数-modifiedL-P小波核函数.理论E证明了这种核函数是满足平移不变核定理的支持向量核函数.由于该核函数具有平移伸缩正交性,而且适用于信号的局部分析、信噪分离和突变信号的检测,从而提升了支持向量机的泛化性能.应用Modified L-P小波核作为最小二乘支持向量机的核函数,可以简化计算复杂性,提高学习效率.回归实验和动态系统辩识的仿真结果表明,Modified L-P小波核函数最小二乘支持向量机的建模和逼近能力优于基于L-P小波核函数或高斯核函数最小二乘支持向量机,更适合工程应用.     

模糊神经网络的混合学习算法及其软测量建模

提出了一阶TSK模糊神经网络的混合学习算法，算法由三部分组成：基于模糊聚类的网络初始化；基于梯度下降的规则前件的学习算法；基于部分最小二乘的规则后件的学习算法。该混合算法可以根据训练样本的分布自动确定模糊神经网络的初始值，当输入变量个数多时不会出现模糊规则数爆炸现象，训练速度快，模型精度高。将混合学习算法应用到PTA工业过程中4-CBA含量的软测量建模中，取得了令人满意的效果。     

模糊模型辨识中模糊聚类方法应用分析

模糊聚类算法已广泛应用于模式识别、数据聚类以及从数据中提取模糊规则的过程。介绍了基于模糊聚类的非线性系统模糊辨识方法 ,并通过著名的Box和Jenkins煤气炉数据仿真实例详细研究了模型性能指标与输入变量及模糊聚类数之间的关系 ,指出了应用模糊聚类方法的优势与不足。对于模糊建模中正确应用模糊聚类方法具有重要指导意义     

基于模糊聚类与非线性最小二乘法的径向基网络设计

针对径向基网络构造的关键，径向基函数中心位置的合理选取，利用改进的模糊聚类法给出了径向基网络中心的选择算法，并在此基础上结合非线性最小二乘法，提出了一种新的网络递推学习算法，这种学习算法充分利用径向基网络的二次信息，迭代地确定径向基函数的中心位置和 网络的权系数。通过运用于泵站特性曲面的拟合，证明了该算法的行之有效的。     

基于T-S模糊逻辑推理的DFS预测控制方法的研究

高载荷飞行仿真中载人离心机本身的转动惯量较大,在飞行高过载状态离心机的延时控制成为控制系统要解决的主要问题之一。针对这一问题,通过基于T-S模糊逻辑推理建立DFS系统高载荷飞行阶段的模糊规则,经对相关操纵输入量的模糊聚类辨识,在采样点附近采用广义预测控制方法得到当前控制规律,从而实现对飞行仿真的预测控制。仿真试验表明了该方法的科技较好的调节控制规律。     

一种基于逆动力学模糊规则的自适应控制方法

将模糊控制规则归结为控制对象的逆动力学过程模糊辨识问题,提出了一种基于逆动力学过程模糊规则模型的控制算法,通过控制对象逆动力学过程模糊规则模型离线辨识,直接产生形成与控制对象运动规律相适应的初始控制规则,并根据对象逆动力学过程模糊规则模型在线辨识结果,对控制规则进行在线调整.仿真结果表明,所设计的模糊控制器具有良好的控制效果与适应性.     

一种基于模糊神经网络的自适应模糊辨识方法

基于改进的T-S模型，提出一种自适应模糊神经网络模型(AFNN)。首先，基于模糊竞争学习算法确定系统的模糊空间和模糊规则数，并得出每个样本对每条规则的适用程度。其次，利用卡尔曼滤波算法在线辨识AFNN的后件参数。AFNN具有结构简洁，逼近能力强，能够显著提高辨识精度，并且辨识的模糊模型简单有效。最后，将该AFNN用于非线性系统的模糊辨识，仿真结果验证了该方法的有效性。     

有色噪声系统的迭代辨识与递推辨识方法仿真比较研究

针对ARARX模型(即动态调节模型),提出了分别辨识系统模型参数向量和噪声模型参数向量的新型最小二乘迭代辨识方法.其基本思想是:通过极小化一个信息矩阵中含噪声项的准则函数,导出两个参数向量的最小二乘估计式,进一步将估计式中信息矩阵所含的未知噪声项用其迭代估计代替,而其迭代估计又用前一次迭代的参数估计进行计算.在每步迭代计算中,二者执行了一个递阶计算过程.与滤波式递推广义最小二乘算法相比,提出的迭代算法也可用于在线辨识,而且在每一步迭代计算中,反复利用了系统可测数据信息,因而能够获得高精度参数估计.仿真例子证实了理论研究结果.     

一种用于参数估计的几何距离最小二乘方法

本文从解析几何中几何距离角度出发,对系统辨识或参数估计提出一种全新的几何距离最小二乘方法。理论分析和应用实例表明,几何距离最小二乘方法同样也是一种比较有效的参数估计方法。     

一种非线性时变系统小波网络辨识算法

提出一种可对任意非线性时变系统进行辨识的新方法，即基于小波神经网络的带自校正移动窗的递推最小二乘算法，与现有的神经网络辨识算法不同，该算法是根据被估权值时变速度的快慢来自适应地调整移动窗的长度，以跟踪非线性时变系统的动态特性，文中推导了了算法，并将全局算法进一步推广成不含任何矩阵运算的局部算法以提高算法的实时性能，几个典型的系统辨识仿真实例显示出这种方法具有跟踪精度高和计算简便的良好性能。     

回归神经网络辩识电液伺服系统模型与仿真

建立了一种回归神经网络辩识非线性电液伺服控制系统数学模型的辩识方法,研究了基于回归神经网络内部状态反馈的辩识算法,利用辩识实验获得的过程输入/输出数据动态调整神经网络权值。仿真结果辨明:神经网络描述的电液伺服控制系统数学模型具有较高精度,算法全局逼近能力良好。     

基于OLS算法的RBF神经网络高速公路事件探测

高速公路事件是指破坏正常交通流并造成交通阻塞的非重现随机发生的事件。事件发生后对其进行快速可靠的探测对减少交通延误、保障道路安全、减少环境污染具有十分重要的意义。文中提出了一种基于模糊聚类技术和RBF神经网络的混合智能高速公路事件自动探测算法，同时改进了用于RBF神经网络训练的OLS(正交最小二乘)选择算法。仿真实验证明，改进的OLS选择算法大大提高了RBF神经网络的训练速度，同时具有无须事先确定RBF中心的优点，将之运用于公路事件探测可以获得满意的性能。     

一种基于模糊运算的多目标多传感器跟踪算法

为在测量误差较大的情况下实现多传感器多目标跟踪,提出了一种基于模糊运算的融合算法。系统由多类型传感器组成,单个传感器测量范围小,测量误差大,并且数据传输时延大。利用非单值模糊逻辑系统计算数据模糊关联,采用参数曲线最小二乘跟踪法拟合目标运动轨迹,实现了一种在多种传感器并存的模糊传感器阵列中,集中式点迹序贯融合的方法。给出了实现该方法的具体步骤,实验证明该方法是行之有效的。