改进的微生物连续发酵动力系统及参数辨识

以微生物连续发酵生产1,3-丙二醇为背景,研究了非线性动力系统及其参数辨识问题.首先根据发酵过程的特征和动态行为,在底物甘油过量的条件下,考虑了细胞内甘油与1,3-丙二醇的浓度变化,改进了描述微生物连续发酵过程的非线性动力系统,分析并论述了该非线性动力系统的主要性质;其次以平均相对误差为性能指标,建立了参数辨识最优化模型,并用粒子群算法求解.计算结果表明,该模型适合描述主要产物1,3-丙二醇的动态行为,但用来描述副产物的浓度变化率不够精确.     

微生物批式流加发酵动力系统及参数辨识

微生物批式流加发酵生产1,3-丙二醇是一种重要的生产方式,但是目前研究只考虑了细胞外5种物质浓度的变化,没有考虑代谢机理、细胞内物质浓度的变化及重要的中间产物。本文将细胞内甘油、3-羟基丙醛和1,3-丙二醇三种物质的浓度变化考虑在内,假设甘油跨膜运输情形为主动运输和被动扩散,1,3-丙二醇的跨膜运输情形为主动运输和被动扩散,建立了微生物批式流加发酵动力系统。以实验值与计算值的误差平方和作为性能指标建立参数辨识模型,并用改进的粒子群算法求解模型中参数。结果表明,改进后模型平均相对误差比现有文献略有降低,说明了模型的有效性。     

微生物连续发酵系统参数辨识与优化算法

考虑3-HPA对细胞生长的抑制作用和底物与产物的跨膜运输方式,建立了能更好描述微生物连续发酵过程的新的数学模型,以计算值与实验稳态数据之间的平均相对误差为优化目标,以多个动力系统为状态约束,建立了参数辨识模型,证明了该辨识模型的参数可辨识性,并构造了改进的粒子群(PSO)算法求解该辨识模型.数值结果表明该新的动力学模型能更好地描述实际微生物连续发酵过程.     

微生物连续发酵建模及胞内动力学参数辨识

针对甘油连续发酵生产1,3-丙二醇过程,建立了涉及胞内物质及跨膜运输方式的动力学系统,并讨论了该系统的一些性质.以计算值与实验数据的平均相对误差作为目标函数,给出了估计胞内动力学参数的参数辨识模型,并证明了该辨识模型最优参数的存在性.最后构造了改进粒子群算法求解辨识模型中的最优参数.数值结果表明:平均相对误差减小了20...     

四旋翼飞行器动力系统模型参数辨识实验研究

四旋翼飞行器动力系统是飞行器的重要组成部分,也是影响控制精度的重要因素。通常在动力系统建模时直接采用机理建模法,但在实际中动力系统的选用和安装都会影响到动力系统模型,故直接采用机理建模方法准确性不高。本文基于动力系统机理模型得到动力系统模型结构,然后在搭建的测试实验平台上完成了转速数据的测量,根据实验数据通过ARX模型辨识出动力系统的模型参数,建立出四旋翼飞行器动力系统模型并设计了PI控制器。通过系统仿真与实际测量验证,结果表明：对应用参数辨识后的四旋翼动力系统模型进行控制时,系统的快速性和稳定性都有明显的提高。     

非线性立木材积模型参数辨识的改进算法及其应用

以Marquardt非线性模型参数辨识为基础，以山本式二元立木动．冬材积模型为例，阐述了非线性参数估计的最小二乘原理，分析了估计方法的误差，采用二次项函数逼近的二次算法提高了材积模型的估计精度。以广东森林资源调查的样本资料．对提出的方法进行了验证与应用，结果表明改进的方法比原有的方法精度提高了一个数量级。     

一个非线性模型的参数辨识

给出了一个非线性模型的参数辨识方法和过程。     

橡胶减振器非线性动力参数辨识

将非线性系统的刚度,阻尼分别展开为位移和速度的多项式级数,在导出广义频率响应函数的近代计算公式的基础上,构造了实验条件下结构非线性物理参数的辨识方程,实现了在恒幅正弦扫描激励下对橡胶减振器参数的辨识,并对结果进行了讨论分析。     

基于RBF网络的混沌动力系统辨识

提出用RBF神经网络对混沌动力系统进行辨识，设计了一个三层RBF网络结构，仿真实验说明了RBF网络用于学习混沌动力系统时的基本性质。用辨识模型重建吸引子方法定性地评价辨识模型，通过计算辨识模型的Lyapunov指数定量地评价辨识模型的性能，同时推导了RBF网络模型Lyapunov指数的计算公式。仿真结果表明，该辨识模型能很好地逼近原混沌动力系统，准确地体现原混沌系统的动力学特性。     

非线性随机系统的参数辨识及动态预报

鉴于含有加性噪声的指数模型描述了一类重要的非线性随机系统，本人出这类系统的参数的递推辨识算法，克服了迭代算法不能在线运行，需反复矩阵求逆的不足，当系统时变时，还采用了虚拟噪声技术来补偿因参数时变引起的建模误差，从而改善动态预报器的性能，应用这种方法，对油田采油井，注水井的套管损坏的情况进行了多步动态预报，其精度令人满意。     

正弦激励用于非线性系统参数辨识

正弦激励广泛用于结构非线性检测,将该方法推广到系统参数辨识领域,使得被测结构仅在一次恒解正弦扫描激励方式下邓可直接辨识得到全部非线性物理参数,简化了试验程序。     

微生物间歇发酵比生长速率辨识及优化算法

根据微生物间歇发酵甘油生产1,3-丙二醇过程的特征及动态行为,建立了能够更好地描述微生物间歇发酵过程的含控制函数和参数的动力系统,证明了该系统的一些性质.以实验数据和计算值之间误差平方和最小为性能指标,建立了系统辨识模型.根据微生物生长特点,采用离散化方法将系统辨识模型转化为一个参数辨识问题.最后,构造了改进的粒子群算法求解.数值结果表明实验观测值和计算值之间的相对误差比已有研究结果降低了6%~16%,该系统能更好地模拟间歇发酵过程.     

微生物连续发酵过程线性反馈最优控制

研究了一类微生物连续发酵生产1,3-丙二醇的线性反馈最优控制策略.将稀释速率D和注入的甘油浓度C_(s0)作为控制变量,建立线性反馈控制器使得1,3-丙二醇的产量最大化.首先通过非线性动力系统模型,将最优化问题描述出来并引入线性反馈策略,使用精确罚方法找到这个半无限优化问题的近似问题.进而基于梯度优化,使用一种标准的非线性优化方法给出了近似问题的解,从而得到原优化问题的最优解并求得反馈控制参数.由于线性反馈控制策略可以实现闭环控制,很好地保证了鲁棒性,取得了一定的成效.     

钢丝绳联轴器迟滞特性的建模与参数辨识

基于对一种非线性迟滞特性钢丝绳联轴器振动试验数据分析和处理，提出了联轴器特性的数学模型：Ｑ（Ａ，ｆ，ｘ，ｘ）＝Ｋ１（Ａ）ｘ＋Ｋ３（Ａ）ｘ３＋Ｋ５（Ａ）ｘ５＋Ｃ（Ａ，ｆ）｜ｘ｜ｎ（Ａ，ｆ）ｓｇｎ（ｘ），其中刚度函数Ｋ１（Ａ）、Ｋ３（Ａ）和Ｋ５（Ａ）描述联轴器刚度特性，阻尼函数Ｃ（Ａ，ｆ）描述阻尼大小，阻尼的成分由阻尼函数ｎ（Ａ，ｆ）描述。并用参数整体辨识方法辨识了模型中的各参数，弄清了该型联轴器的动刚度和阻尼特性。研究表明，提出的数学模型能很好地反映非线性动刚度和阻尼对非线性迟滞恢复力Ｑ的作用，可以全面描述振幅Ａ、激励频率ｆ、瞬态位移ｘ和瞬态速度ｘ对恢复力的影响，适用于具有非线性迟滞特性的其他类型联轴器。     

基于改进遗传算法的电阻炉模型参数辨识

由于电阻炉模型为非线性模型,使得参数辨识非常困难。因此针对该模型提出了一种基于改进遗传算法的模型参数辨识方法,并通过MATIAB仿真对辨识方法进行验证,结果表明该方法有效可行。     

神经网络在非线性系统参数辨识中应用

要对非线性系统进行控制，必须掌握其模型．介绍一种辨识非线性系统模型的方法，该方法利用多层神经网络可以逼近任何非线性函数这一理论，提出针对非线性系统构造神经网络模型，并给出一种实用的BP算法．最后通过仿真实验，证明该方法切实可行．     

基于Volterra模型的一类通信系统的参数辨识

分析了Volterra级数理论对于非线性系统的模型建造的意义，提出了一类通信系统的适用于系统辨识的新模型──Volterra离散频域模型．应用此模型对一个具体的通信系统有效地进行了非线性故障诊断和参数辨识．     

一类复杂动力系统的参数辨析

对一类复杂系统(Lorenz混沌和Rssler超混沌)的未知参数提出一种简便的辨析方法.首先,通过对系统实行反馈控制使其到达任意不动点,然后,通过求解不动点的平衡方程,解析地得到系统未知参数的表达式.以Lorenz混沌为例将该方法和线性参数观测器的方法进行对比,可以更快地实现该系统全部未知参数的准确快速辨析.在系统参数发生阶跃变化的情况下,该方法可很好地实现对参数高精度的快速辨析.数值计算结果和理论分析一致.该方法可以推广到其他复杂动力系统的参数结构辨析研究.     

并联机构动力学建模及伺服系统参数辨识

研究一种三自由度并联机构动力学建模及伺服系统参数辨识方法．首先导出了外移动副驱动，含平行四边形支链结构的位置、速度及加速度逆解模型，并利用虚功原理建立其刚体动力学逆解模型．在此基础上，提出了辨识该并联机构伺服系统参数的一种方法．该方法采用变频三角波输入，克服了伪随机二位式序列信号幅值变化大、易造成对伺服电机冲击和引起其速度环开环等问题，且通过附加惯性负载，可将包括伺服系统转动惯量在内的所有参数辨识出来，为系统动态性能在全工作空间内取优奠定了基础．