基于递推阻尼最小二乘辨识的六自由度磁悬浮平面电机动力学模型

六自由度磁悬浮平面电机是一种新型特种电机,具有六自由度运动、直接驱动、无机械摩擦、结构紧凑等特点,在光刻机等精密制造领域极具应用前景。然而,由于该类电机具有多变量、非线性、强耦合等突出特性,难以精确获取其动力学模型。为此,论文提出基于递推阻尼最小二乘辨识的六自由度磁悬浮平面电机动力学模型。首先,推导了六自由度磁悬浮平面电机的动力学模型。其次,基于多新息最小二乘法创新的引入阻尼项建立了递推阻尼最小二乘法,之后,利用Matlab对所提出方法进行仿真,获得电机在X、Y自由度上的辨识模型。最后,通过仿真验证了所建立动力学模型的准确性,实际系统与辨识模型之间的X、Y自由度上的均方误差分别为22.42 nm、7.11 nm。

基于阻尼最小二乘法的盾构隧道围岩力学参数反演

在盾构隧道的建设和运营中,往往很难快速准确地通过测量获得盾构隧道管片结构的强度及外荷载,为了快速、准确地获取盾构隧道施工期和运营期的力学参数,基于盾构隧道管片的精确测量数据对结构的强度参数及外荷载参数进行反演的方法得到广泛应用。基于阻尼最小二乘法(Levenberg-Marquardt法,简称L-M法),对盾构隧道荷载结构法模型中的结构强度参数及外荷载参数进行了反演研究,基于同济曙光三维有限元平台研制了相应的参数反演软件,并对比了遗传算法、单纯形法与阻尼最小二乘法的特点和异同,讨论了多参数反演过程中的多值问题。最后结合实际工程案例,对局部荷载值和地层弹簧受压刚度进行了反演分析,都得到了稳定的结果。研究结果表明,基于阻尼最小二乘法对盾构隧道结构强度和荷载参数反演的结果较为稳定可靠,可为盾构隧道结构施工和维护工作中的参数确定提供计算方法。

三维直角坐标转换的一种阻尼最小二乘稳健估计法

提出了一种利用阻尼最小二乘原理进行三维直角坐标转换的方法,并在模型中加入了稳健估计进行粗差探测与剔除。该方法的特点是:不依赖7个坐标转换参数初值,计算收敛速度快,计算结果精确稳定可靠,不仅适合于小旋转角而且也适用于任意的大旋转角。通过模拟算例验证了该方法的正确性。

阻尼最小二乘法用于激光诱导击穿光谱重叠特征谱线分离提取

近年来,激光诱导击穿广谱技术发展迅速。作为一种用于物质成分探测的新技术,它具有简单、快速、无需复杂样品制备、多种元素同时检测等优点,可实现待测样品物质成分现场、在线的检测,在很多领域都极具应用前景。激光诱导击穿光谱特征谱线的分离拟合提取是光谱特征识别与后续元素浓度定量反演研究的基础。为实现激光诱导击穿光谱重叠特征谱线的有效分离拟合提取,采用阻尼最小二乘法,分析并确定了迭代前的初始拟合参数值,实现了在重叠特征谱线情况下对某火力发电厂粉煤灰中的铬元素特征谱线的分离提取。阻尼最小二乘法基于高斯-牛顿迭代,在迭代步长中引入阻尼因子,在迭代的过程中根据每一步迭代后所反馈的信息动态的调整迭代步长,从而有效防止了迭代的发散,保证了迭代的快速收敛,最终使得元素特征谱线拟合提取的效果更佳、所得到的特征谱线强度值更准确。分别采用阻尼最小二乘法和最小二乘法对不同浓度的样品中铬元素特征谱线进行分离拟合提取并给出特征谱线的强度值,作出特征谱线强度值关于元素浓度的定标曲线并对比两种方法所得结果的线性相关性。结果表明,阻尼最小二乘法所得结果的线性相关性更高,该方法稳定、可靠,适用于激光诱导击穿光谱重叠特征谱线的分离拟合提取。

递推阻尼最小二乘法

递推最小二乘法是参数辨识中最常用的方法，但容易产生参数爆发现象．本文推导了一种更稳定的辨识方法——阻尼最小二乘法的递推求解算法．

阻尼最小二乘算法CARS光谱温度拟合

为了解决相干反斯托克斯喇曼散射(CARS)光谱CARSFT计算程序在温度拟合过程中,对初值依赖大、测量光谱信噪比差、不易收敛的问题,通过分析非线性迭代算法,采用了阻尼最小二乘算法对氮气CARS光谱进行温度拟合。针对CARS理论光谱计算公式较为复杂的特点,采用数值差分的方式来获得迭代计算时所需要的设计矩阵。分析了横向偏移、纵向偏移和温度三个主要参量对拟合残差的影响,发现纵向偏移的初值设置对温度拟合影响较大。拟合温度2000K时的标准理论CARS光谱,设置偏离较大的初始值,采用阻尼最小二乘法获得了较好的结果。迭代计算167步后,温度拟合为2 005.6K,残差为0.027 463。拟合光谱信噪比较差的CARS光谱,阻尼最小二乘法也能稳定收敛。结果验证了阻尼最小二乘法对初值的依赖不大,并且当拟合谱信噪比较差时也能收敛,可用于在恶劣环境下CARS测量光谱的拟合。

奇异值分解法与阻尼最小二乘法的对比

本文根据电阻率测深曲线的一维反演中对初始模型的要求和收敛速度。

递推阻尼最小二乘及其在INS双星组合中应用

由于双星系统的误差模型未知 ,且稳定性较差 ,采用Kalman滤波实现惯导 (INS) 双星组合导航时 ,其滤波特性较差 ;而此时最小二乘法是实际工程应用中常用的方法 ,但易产生参数爆发现象 .因此 ,提出了一种基于多输入 多输出 (MI MO)系统的递推阻尼最小二乘法 ,并将其应用到INS 双星组合导航系统中 .仿真结果表明 ,利用递推阻尼最小二乘法能达到和递推最小二乘法同样的精度 。

鲁棒递推阻尼最小二乘算法

递推最小二乘法是工程上自校正控制中常用的参数辨识方法,收敛速度快,但是存在着长期运行协方差矩阵容易爆发的问题。工业上通常采用死区等保护手段,但是会对精度产生一定的影响,并且参数调试困难。本文根据目前计算机的处理能力,提出了阻尼最小二乘法的有限时间窗口批处理递推算法,解决了传统递推最小二乘算法存在的难以克服的参数爆发现象,仿真结果验证了这个算法的有效性。

基于递推阻尼最小二乘法的电力系统频率跟踪

最小二乘法是一种广泛的系统辨识和参数辨识方法,适于离线辨识,在线辨识参数时有其局限性。基于传统的最小二乘法,提出一种带有遗忘因子的有限数据窗口和自适应阻尼因子的递推阻尼最小二乘参数辨识算法。针对电力系统信号为理想信号、含有谐波及噪声和电力系统频率瞬间发生跳变的情况,分别做了仿真。仿真结果验证了该方法的鲁棒性、快速性和准确性,且算法效果优于其他方法。

阻尼最小二乘法在任意欧拉角坐标转换中的应用

针对机场坐标系建立过程中,由于欧拉角过大而引起的线性最小二乘模型不适应空间直角坐标系坐标转换的问题,提出利用阻尼最小二乘法进行任意角度欧拉角的空间直角坐标转换,并利用Matlab程序进行算法实现。结果表明,该方法自动化程度高,精度可靠,工作效率与传统转换方法相比有明显提高,可满足机场建设工程中坐标转换的精度要求。

基于阻尼最小二乘法的位场欧拉反演方法

欧拉反演方法是一种常用的估算场源位置的位场反演方法.在欧拉反演方法中如何获得稳定的解是一个还没有得到很好解决的难题,场源异常相互叠加干扰使反演系数矩阵极易奇异是造成反演结果发散的主要原因.我们基于阻尼最小二乘法对欧拉反演进行了进一步的分析研究,试图提高反演结果聚集度,获得可靠的反演结果.经过研究发现,阻尼因子的选取、系数矩阵的特征值、坐标系原点的位置设置等因素都会影响反演结果.阻尼系数大小与反演结果向原点压缩的程度呈正相关关系;系数矩阵特征值的大小与反演结果向原点压缩的程度呈负相关关系;并且特征值较小的系数矩阵对应的反演结果对坐标原点的位置变化较敏感.当阻尼系数确定后,采取变换坐标参考点的方法可以获得发散性小、稳定性好的反演结果,据此我们提出了变坐标系筛选方法.为了进一步地缩小反演结果的分布范围,我们根据反演结果与窗口中心点的空间关系对反演结果进行再次筛选.模型实验表明,阻尼最小二乘法欧拉反演方法和变坐标系筛选方法简单易行,可以明显地改善反演效果,增强反演结果的聚集程度.

基于阻尼最小二乘法的鲁棒自校正预测控制器

本文将广义预测控制器（GPC）与阻尼最小二乘法（DLS）相结合，构成一种鲁棒自校正预测控制器．仿真结果表明，这种算法比基于通常的递推最小二乘法（RLS）的自校正预测算法有更强的鲁棒性．

阻尼最小二乘法求算复方阿司匹林片中三组分的含量

基于对最小二乘 ( CPA矩阵 )法改进 ,提出CPA矩阵阻尼最小二乘算法 ( DLS) ,确定 P系数矩阵对引入阻尼因子 d,从而降低了其病态程度或对误差的敏感程度 ,将此法用于多组分复方药物分析如复方阿司匹林片含量测定 ,操作简便。平均回收率99.6%～ 1 0 1 .1 % (± 0 .51 %～ 0 .4% )。

基于阻尼最小二乘法的神经网络自校正一步预测控制器

针对非线性控制器设计中遇到的模型结构选择及模型参数辨识问题，采用多层前馈神经网络去逼近任意的非线性系统，并使用收敛速度快且稳定性好的阻尼最小二乘法在线学习网络的权值。基于估计的神经网络模型，依据辨识与控制的对偶原则，设计了基于阻尼最小二乘法的一步向前预测控制器。仿真研究表明，这种神经网络自校正控制器不仅具有很好的性能，而且不会产生参数爆发现象。

用阻尼最小二乘优化算法实现电力系统综合静态负荷建模

针对电力系统传统静态模型在电压稳定性分析中应用的局限性,采用阻尼最小二乘优化算法实现了电力系统综合静态负荷建模.通过对仿真结果的分析,验证了模型的描述能力和算法的可行性.

GIS数据误差处理的阻尼最小二乘算法

应用非线性最小二乘平差方法阻尼最小二乘法研究了数字化数据误差处理 ,并将该方法与最小二乘条件平差进行了比较。理论和实验表明 ,在处理较大数字化数据误差时采用阻尼最小二乘平差方法 ,减弱了在条件方程线性化过程中产生的模型误差 。

阻尼最小二乘法与模拟退火法结合实现非线性模型参数的估计

将模拟退火法与阻尼最小二乘法相结合,得到对非线性模型参数估计的算法。该算法最大特点是克服了LM算法无法跳出局部最优解和初始值要求高的难题,同时克服了模拟退火法搜索效率逐步降低的问题,同时给出了阻尼最小二乘法编程技巧。本文将该算法运用于植物光合作用光响应新模型对水稻的光响应曲线的拟合,得到的拟合参数与DPS拟合值极为接近,残差平方和比DPS软件更小、相关系数更大。最后给出了该算法的MATLAB7.0程序。

用阻尼最小二乘法研究云南地区的Q值分布

通过云南地区１７个曾经发生过的地震烈度资料，用阻尼最小二乘法解超定方程组的方法获得了１７个地震的震源加速度，更重要的是用此方法反演了云南地区的Ｑ值分布，这对分析该地区的地质构造状况具有重要的参考意义。通过对结果的分析，发现Ｑ值的分布与地震活动存在着相关关系。

流动注射-阻尼最小二乘法用于多组分分析

研究了用流动注射分析进行阻尼最小二乘分光光度法同时测定锌、铜和钴的新方法。方法基于阻尼最小二乘法改进CPA法,将阻尼因子和非零截距引入CPA法,降低了P系数矩阵的病态程度和改善了校正模型的预报能力,使结果更加准确,已将方法成功用于锌铜钴混合体系的分析。