MATLAB环境下的系统辨识仿真工具箱

介绍了在MATLAB环境下构建一种新的系统辨识仿真工具箱(SIST:SystemIdentificationToolbox)的原理与实现,讨论了在MATLAB环境下工具箱的数据和算法结构形式,以及利用GUIDE完成图形界面的设计,用MATLAB与C 混编技术实现物理系统的I/O接口和系统辨识模型与算法、报告文件(report)和帮助文档等功能模块的编程。这种在MATLAB环境下开发的系统辨识仿真工具箱,具有功能丰富、可扩展性好、使用方便、操作直观等特点。还给出了实际使用例,证实工具箱的有效和可靠,可作为辨识研究和教学的辅助工具。     

基于MATLAB/Simulink的混沌预测算法的实时仿真实现

混沌现象广泛的存在于自然界中,对于这种具有确定动力学系统却表现出随机行为的现象的研究具有一定的学术和工程意义.文中简单讨论了基于自适应的一种混沌预测算法RPSOVF,并采用MATLAB编程和Simulink建模相结合的方式实现了对混沌序列预测的实时仿真.本文所采用的仿真方法克服了传统语言仿真时难度高,周期长的缺点,使得动态系统的仿真变得快速而又直观.     

电动Stewart仿真平台动力学建模与惯性参数辨识

建立了某型电动Stewart仿真平台关节空间动力学模型,通过实验辨识出了平台难于测量的惯性参数.首先给出平台的拉格朗日法和牛顿-欧拉法两种建模结果的相互验证方法,然后推导出平台关节空间内动力学模型,最后进行平台单支路闭环等速运动以及单支路开环正弦运动的实验,利用遗传算法辨识出平台的惯性参数.两种动力学建模结果的相互验证保证了平台刚体动力学模型正确性,所设计实验操作简单,能够方便地辨识出未知的参数.为电动Stewart平台建模与惯性参数辨识提供了一种新的方法.     

永磁同步电动机参数自适应辨识的建模与仿真

为精确地在线获取永磁同步电动机的参数,提出了一种在一个模型中对电阻、电感和永磁磁链同时进行估算的自适应辨识方法.基于Popov超稳定理论,给出了自适应辨识模型的设计方法.利用Matlab/Simulink建立了矢量控制下永磁同步电动机参数的自适应辨识模型,仿真和实验结果表明所建模型能快速准确地辨识出电机参数.     

加入预测信息的反馈误差学习模型及其仿真研究

针对非线性平衡控制问题，提出了一种加入预测信息的反馈误差学习（P-FEL）模型，该模型使用系统状态预测信息和反馈控制器的输出信号共同构成前馈神经网络控制器的教师信号，使用在线BP算法保证运动控制和运动学习同步进行。将P-FEL模型应用于倒立摆平衡控制的仿真实验结果表明，P-FEL模型可以有效地减少前馈神经网络控制器对反馈控制器参数的依赖性，同时还具有良好的平衡控制性能和鲁棒性。     

气动系数模型辨识的逐步回归法

本文论述了逐步回归法在气动参数模型辨识中的具体应用，描述了该法的应用前景及误差分析。     

基于FLUENT/MATLAB接口的分布参数系统闭环控制仿真

在工程实际中常遇到的流动、传热和燃烧等问题中,大都为分布参数系统.针对该分布参数模型建模难的问题,结合CFD仿真软件FLUENT和系统仿真软件MATLAB各自的优点,根据WinSock网络通信原理,开发了FLUENT/MATLAB接口,建立了分布参数模型闭环控制快速原型的仿真平台,并且通过算例仿真验证了该方法的可行性与实用性.     

混沌系统的参数辨识与控制

把观测器思想用于系统中未知参数的辨识 ,对混沌系统中的未知参数进行了辨识研究。数值结果表明 ,对未知参数为常数或缓慢变化的信号 ,提出的方法都能给出很好的辨识结果。随后 ,把辨识和控制问题综合起来考虑 ,提出改进的混沌控制方法 ,数值仿真表明了该方法的有效性     

多模型自适应预测函数控制及仿真

许多工业控制对象存在一定程度的非线性环节,经典控制方法很难满足控制要求。多模型预测函数控制法结合了多模型控制法和预测函数控制法的优点,在一些复杂的工业控制系统中获得了成功的应用。结合模型匹配计算公式,提出了基于参数在线辨识的多模型切换方法。它不依赖于典型工况下系统参数的模型,且能根据实际系统的运行情况及时地切换模型参数。将这种控制方法应用到蒸馏塔温度控制系统中去,研究表明,这种控制方法有较强的自适应能力,具有一定的实用价值。     

水下航行器流体动力参数辨识的一种新方法

运用牛顿 -拉夫逊算法、单纯形法及模拟退火算法分别对水下航行器的流体动力参数进行了仿真辨识 ;并运用模拟退火算法对水下航行器湖上试验弹道数据进行了辨识 .结果表明 :与常规辨识算法相比 ,模拟退火算法具有全局收敛性 ;运用该算法可以获得水下航行器流体动力参数的极大似然估计.     

基于NichePSO和网格模型的参数优化方法及仿真

针对集成电路制造工艺参数优化过程中如何高效地确定参数窗口的问题,将小生境微粒群优化算法(NichePSO)和矩形网格模型相结合,提出了一种全新的工艺参数优化方法,并对一维和二维情况进行了仿真和实际生产验证.该方法中小生境微粒群算法可以根据工艺要求和输入输出参数的数据或模型高效地找到输出参数的等值点;而矩形网格模型又特别适合在二维平面上跟踪和连接等值点并生成等值线.对于单输入参数问题,该方法可直接给出输入参数窗口;对于二维问题,则能提供所有满足工艺要求的二维区域以及输入参数平面上的一系列等值线.在一维和二维标准多峰函数上的仿真测试结果和生产验证数据表明,该新方法是一种有效的工艺参数优化方法.     

基于遗传算法的嵌入式仿真的系统辨识与控制优化

数字随动(伺服)系统因具有非线性、不确定性和时变性,难以精确地建立系统的数学模型,由此对设计高性能的控制器造成困难.遗传算法因其隐含并行性、全局搜索等优点,在优化问题领域得到了很好的应用,但遗传算法简单应用于如数字随动系统这样的控制系统在线闭环辨识或参数优化时,会面临大量重复实验成本高、实验时间过长引起系统不稳定等实际问题.针对以上困难,提出一种基于嵌入式仿真的系统辨识方法,采用遗传算法进行数字随动系统同步在线闭环模型参数辨识与控制参数寻优.经过在数字随动系统实物环境下实验,证明了该方法的有效性.     

复杂误差的仿真及其应用

提出采用最优节点的样条函数模型对复杂误差建立数学模型，该模型通过最优节点个数和节点距的自适应调整，精确分离复杂误差数据中的次低频误差和随机误差，对次低频误差通过样条参数的统计模型实现，对随机误差采用自回归模型实现，并综合得到复杂误差数据的仿真。最后，利用该仿真模型讨论了复杂误差对数据融合系统输出精度的影响。     

基于递推最小二乘法的炮控系统参数辨识仿真

炮控系统内部结构复杂,机理建模很难建立其较为客观的数学模型,针对这一问题,提出用递推最小二乘法对某型战车炮控系统辨识建模.首先对试验进行了设计,测得了某种工况下的炮塔速度阶跃输出曲线,并用跟踪微分滤波器对所得曲线进行了去噪处理,找出了被控对象的输入输出数据;其次运用递推最小二乘法对假定模型进行了模型参数估计,得到了被控对象的模型参数;最后用阶跃响应性能指标误差评价法对模型的有效性进行了验证.结果表明,该方法能准确地实现炮控系统的模型辨识,所建模型是有效可行的.     

机器人结构参数辨识的两步法及其仿真

实际机器人模型同控制器中机器人模型之间的偏差影响了机器人的精度,可用标定方法校正此偏差。传统的单点标定方法,能简化标定操作但仍需测量设备,不利于现场标定。改进了单点标定方法,提出了一种现场应用中无需测量设备的单点两步标定新方法,即先标定出机器人结构参数对某一长度参数的相对值和关节码盘初始安装偏差,基于两点距离模型标定出此长度参数,得到所有的机器人实际结构参数。基于机械分析仿真平台—InteMech,设计了一套仿真试验方法,并给出了一个仿真实例。仿真试验表明该方法完全适合于机器人标定。标定模型基于D-H参数建模,通用性强,可扩展到多自由度机器人的标定。     

能源消费量模拟分析和预测的神经网络方法

基于我国１９７８～１９９４年间能源消费量的实际数据,采用人工神经网络方法对影响能源消费量的主要因素进行了模拟和分析。然后,采用相关因素预测法和组合预测法预测了能源消费量。经实际样本检验表明：组合预测法的预测精度较高。最后,应用组合预测法预测了我国１９９５～２０００年的能源消费量。     

用参数辨识法对半实物仿真系统进行精度分析

仿真精度是国内外系统仿真工作者正在进行研究的课题。以现有的红外制导空间半实物仿真系统为对象进行精度分析 ,首先采用参数辨识法建立各仿真设备的精确数学模型 ,然后对一种具体产品的制导回路进行数学仿真 ,把数学仿真结果与各仿真设备模型加入后的数学仿真结果进行比较 ,定量地得出了各仿真设备影响的结果 ,最后 ,对各仿真设备影响的误差结果进行了置信度计算及分析     

分布参数切换系统的建模及仿真方法

讨论分布参数切换系统的建模与仿真问题.运用算子半群理论建立了分布参数切换系统的发展方程模型,并设计了系统仿真的方法.对于切换律与系统状态相关时切换律难以得出数值解的情况,运用广义正交多项式求出系统的逼近切换律,进而完成系统的仿真.最后,通过两个仿真实例,验证文中提出方法的可行性和有效性.     

参数辨识法对半实物仿真系统进行精度分析

仿真精度是国内外系统仿真工作者正在进行研究的课题。以现有的红外制导空间半实物仿真系统为对象进行精度分析,首先采用参数辨识法建立各仿真设备的精确数学模型,然后对一种具体产品的制导回路进行数学仿真,把数学仿真结果与各仿真设备模型加入后的数学仿真结果进行比较,定量地得出了各仿真设备影响的结果,最后,对各仿真设备影响的误差结果进行了置信度计算及分析。