一种用于模型结构辨识的新方法

系统辨识的关键是模型结构的辨识，它包括模型验前结构的假定和模型结构参数的确定。线性系统的模型结构辨识实质上就是确定模型的结构参数。该文以飞行器运动数学模型为研究对象，介绍了一种基于Bayes假设检验理论、适用于线性系统模型结构辨识的新方法，并给出了工程应用实例。     

汽轮发电机组励磁系统参数辨识

通过对典型的励磁系统进行分析,确定其模型机构和需要辨识的具体参数,进行汽轮同步发电机组励磁系统参数可辨识性研究,得出在该模型下,通过设置合适的观测点,励磁系统的参数可唯一辨识的结论.以误差平方和最小为目标函数,采用进化策略法进行参数辨识,确定该模型结构下,励磁系统的各项具体参数.算例进一步验证能有效地辨识出励磁系统的参数.为汽轮同步发电机组励磁系统参数的辨识奠定了理论依据.     

励磁系统模型可辨识性研究

对于确定的励磁系统模型结构,研究励磁系统模型参数的可辨识性,提出利用参数之间存在的关系解决模型的不可辨识问题.通过现场工业试验和软件仿真,将仿真曲线与实测曲线对比,验证辨识方法可行和结果可信.     

不确定Gray-Scott系统的参数辨识与时空混沌同步

将离散控制系统的滑动变量零渐近的性质扩展为连续的,应用于描述时空混沌的偏微分方程中,提出了一种实现时空混沌同步和参数辨识的方法．设计了参数辨识器和同步控制器．以不确定Gray-Scott系统为例,验证其有效性．仿真结果表明,参数辨识器中的辨识量能够有效地替代目标系统和响应系统中的未知参数．施加控制器后,两个未知参数的时空混沌系统迅速地达到完全同步．     

基于Haar小波微分运算矩阵的分布参数系统辨识

在Haar小波正交逼近变换的基础上,对一阶线性分布参数系统参数辨识问题进行了研究.利用微分运算矩阵及其性质,将原偏微分方程描述的线性分布参数系统转化为一组代数矩阵方程,再利用最小二乘法,确定出待辨识的系统参数.基于Haar小波微分运算矩阵方法与基于积分运算矩阵的方法相比,避免了对偏微分方程进行多重积分运算、再利用积分运算矩阵的过程;而且可以不考虑初始条件和边界条件,简化了问题的求解过程.仿真实例表明了该方法辨识精度高,待辨识的3个参数辨识率分别达到0.06％、1.17％、0.26％,可以作为一种解决分布参数系统辨识问题的工具.     

一种基于过采样技术的非最小相位系统盲辨识方法

提出了一种在时域中盲辨识非最小相位系统传递函数的方法,该方法通过对系统输出过采样来获得系统结构参数的信息.对于单输入单输出的线性离散系统,经过输出过采样后可以等价为单个输入、多个输出的传递函数模型,这多个输出函数具有相同的分母多项式和不同的分子多项式.采用子空间分解法可以确定分子多项式的参数,通过对系统输出信号自相关函数的处理可以得到分母多项式,最终可以得到原系统的结构参数.与传统高阶矩方法相比,该方法对噪声的敏感度更低,辨识的精度和速度也有很大提高.仿真结果表明,当信噪比大于15dB时,该方法可以有效地辨识出系统参数.与高阶矩方法相比,辨识门限信噪比降低了10dB,估计精度提高了20%,辨识速度加快了3倍.     

参数不确定的分数阶混沌系统的完全同步与参数辨识

针对分数阶liu混沌系统和参数不确定的分数阶混沌系统的完全同步和参数辨识问题进行研究。首先,基于稳定性理论与反馈控制思想设计同步控制器和估计变量演化规则,在控制器中引入时变增益和估计变量,以获得较好的同步响应速度,其次引用定理对所给同步方法进行理论分析;最后举出实例进行仿真验证。仿真结果表明,该方法能够使异结构混沌系统实现完全同步并可在同步的同时辨识出响应系统的不确定参数,此外由于给出的响应系统的3个实例方程相似,仅参数取值不同,因此该同步方法还可以通过改动响应系统的部分参数,使liu系统在3个不同的混沌系统之间实现同步切换。     

一类线性时变系统模型参考自适应迭代学习辨识

针对一类有限时间区间上具有可重复性的BIBO稳定的一阶线性时变系统,将模型参考自适应辨识方法与迭代学习相结合,提出了模型参考自适应迭代学习的参数辨识算法。利用模型参考自适应辨识方法得到时变系统参数辨识结构,针对系统可重复的特点,基于Lyapunov方法得到时变参数的迭代学习律。该算法可以辨识快时变的参数,而不需要参数时变结构的信息,并可保证参数估计误差和模型输出误差有界,且沿迭代轴逐点收敛。分析了参数收敛到真值的条件,系统仿真验证了辨识算法的有效性。     

电液伺服系统多模型鲁棒自适应控制

针对电液伺服系统中存在不确定非线性和强参数不确定性的问题,提出一种多模型鲁棒自适应控制算法。根据系统参数不确定性范围建立了多个辨识模型,在辨识模型中设计非线性鲁棒项,以抑制干扰、未建模动态等不确定非线性的影响,提高系统的鲁棒性。基于辨识模型设计相应的控制器,采用基于辨识误差的性能指标函数作为切换依据,选取最佳控制器作为当前控制器,解决了传统自适应控制对参数自适应初值敏感的问题。该方法能够克服不确定非线性和强参数不确定性的影响,使系统得到渐进跟踪的性能,提高系统的瞬态响应性能。实验结果表明,该算法能抑制建模不确定性的影响,系统期望跟踪指令幅值为10mm时,跟踪误差大约为0.038 6mm,相对跟踪误差约为0.386%,系统跟踪精度得到了提高。     

并联机构转动副滚动轴承静刚度参数辨识

以新型五自由度完全并联机构的一组滚动轴承支撑单元为研究对象,利用多体系统传递矩阵法、有限元法及实验法深入研究其静刚度预估问题,提出一种滚动轴承的静刚度参数辨识流程/方法.首先,将滚动轴承支撑单元等效为多柔体系统,借助传递矩阵法建立其静刚度参数与结构模态参数间的映射关系;其次,借助实验模态分析法确定滚动轴承支撑单元的固有特性,通过比对系统固有频率和振型,确定滚动轴承支撑单元的静刚度参数;最后,将辨识出的静刚度参数代入滚动轴承支撑单元有限元分析模型,将仿真结果与实验结果相比较,以验证静刚度辨识方法的有效性.研究表明,这种滚动轴承静刚度参数辨识方法精度较高,为含转动副并/混联构型装备的静刚度优化设计提供了理论依据.     

基于在轨辨识的空间柔性结构振动控制

为抑制空间柔性结构的振动,必须进行在轨动力学参数辨识,实时获得系统参数。该文针对空间柔性结构,建立了基于在轨辨识的振动控制方法。该方法运用特征系统实现算法辨识得到系统的动力学参数,然后利用辨识得到的参数设计最优控制器,抑制结构的振动。仿真和实验的结果表明,该方法辨识要求的数据短、辨识速度快,对主要振动模态的抑制效果明显,适合于空间柔性结构的在轨控制。     

不确定变形耦合发电机系统的参数辨识与自适应同步

研究了不确定变形耦合发电机系统的自适应同步和参数辨识，设计了自适应控制器和参数更新规则，理论证明了该控制器可使得两个变形耦合发电机系统——驱动系统和未知参数的响应系统渐进地达到同步，并且可以辨识出响应系统的未知参数．数值模拟结果证明了该控制器的有效性。     

一种自适应全程滑模变结构控制器的研究与设计

针对非线性不确定系统的控制问题,为了消除传统滑模变结构控制系统的到达运动并实现对系统不确定量的估算,设计了一种自适应全程滑模变结构控削器。通过设计一种动态非线性滑模函数,使系统从初始状态即可进入滑模运动,并在控制律的作用下使系统运动到期望状态,系统在响应的全过程均具有鲁棒性,克服了传统滑模变结构控制系统到达运动阶段不具有鲁棒性的缺点。通过设计一种自适应律实现对系统不确定量的辨识估计,以辨识结果实时调整控制器参数,大大削弱了系统的抖动。仿真结果表明该控制系统具有较强的鲁棒性能。     

汽车侧面碰撞模型的非线性动力学参数辨识

为了在汽车侧面碰撞动力学系统模型中,获得一些无法通过试验方法直接获得的未知系统特性参数,采用了参数辨识技术,它是根据动力学系统在特定的载荷作用下的输出响应,确定动力学模型中的未知特性参数;介绍了一种基于卡尔曼滤波法的非线性动力学参数的辨识方法,并将其应用于汽车侧面碰撞模型的参数辨识中。利用辨识出的模型参数计算出模型的输出响应,该响应与仿真试验数据吻合良好,表明该方法是非线性动力学参数辨识的有效手段。     

一类分布参数系统的辨识

讨论非均质碳酸盐岩气藏的分布参数系统辨识方法．在考察窜流函数与地质特征的关系基础上,建立一般的双重孔隙结构模型并阐述其作用与意义;介绍系统辨识问题的若干新结果,包括稳定泛函和参数可辨识性等;用自共轭算子的谱扰动方法证明结构模型的孔隙度和窜流系数的可辨识性．结果表明,分布参数系统辨识包括参数、边界和结构等的辨识,具有实际应用前景。     

改进Simpson积分法在捕食模型参数辨识中的应用

生产和科研中经常需要高精度地确定模型的参数,为此推导出了改进的变步长Simpson数值积分公式,并结合灰色系统理论,提出了一种模型参数灰色辨识的数学模型。采用此方法对捕食模型中的参数进行了辨识仿真,结果表明,基于变步长Simpson数值积分公式的灰色辨识方法在处理非等时间间隔以及数据波动性较大的参数辨识问题时稳定性较好,可满足高精度辨识模型参数的要求。     

基于量子粒子群与标准粒子群混合算法的框架结构异构体系模型参数辨识

为了研究相邻框架结构地震碰撞问题,经常将框架结构动力学模型简化为树形拓扑结构,以提高计算效率。该文提出了一种将量子粒子群与标准粒子群结合的参数辨识方法,基于结构的动力特性等效原则,对框架结构建立适应于多体系统传递矩阵法(MS-TMM)高效计算的树形拓扑系统动力学模型,模型的相关力学参数的确定是基于量子粒子群与标准粒子群混合算法,由有限元方法计算得到模态参数,通过参数辨识的方法来完成。为了验证所提出方法的有效性,以三层框架结构为工程算例,将三层框架结构转化为树形拓扑力学模型,通过提出的参数辨识方法和标准量子粒子群算法分别进行参数辨识,并将两种方法的辨识结果分别利用多体系统传递矩阵法(MS-TMM)计算频率,将频率计算结果分别与Ansys结果进行比较。结果表明,该文方法的识别精度优于标准量子粒子群算法。     

用线性反馈方法实现不确定Lorenz系统混沌控制

研究了未知参数的辨识和不确定Lorenz混沌系统的线性反馈控制问题,设计出辨识不确定Lorenz系统未知参数的观测器,并提出了控制不确定Lorenz系统中混沌的线性反馈控制策略.数值模拟结果表明:观测器可以有效地辨识未知参数,并具有较强的鲁棒性;选取不同的目标参数,控制器既可以使Lorenz系统稳定在不同周期轨道上,也可以使其稳定在任意目标点上;从起点到达目标点或周期轨道所需时间很短.     

液压位置系统的时间序列分析

本文讨论了用CAR时间序列模型来辨识液压系统的阶和参数。文中提出了AIC定阶准则和辅助变量法结合,来确定模型阶和参数的方法,进一步根据估计参数的渐近正态性确定模型的子阶和时滞。文中应用该方法辨识了液压位置系统的阶和参数。仿真和实测阶跃响应比较,证明得到的辨识模型是有效的。     

线性多变量系统的辨识规范型及结构辨识算法

从线性多变量系统状态空间规范型导出了系统的新输入输出辨识规范型，该模型直接与系统的输入输出数据相联系，且待辨识的参数较少，与现在的Ｇｕｉｄｏｒｚｉ辨识模型相比，大大减少了各子系统输出间的重迭（ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ）数目。给出了确定其结构指标的算法。数值实例表明了算法的有效性。