高速倾斜镜建模与传递函数辨识

为了在光束稳定控制系统中更好地对高速倾斜镜(FSM)实现稳定、精确地控制,对于由超磁致伸缩材料(GMM)作为位移产生元件的高速倾斜镜,根据GMM材料的特性和倾斜镜的运动机理,经推导建立了倾斜镜的传递函数模型,并结合实测的倾斜镜幅频和相频响应特性,在Matlab软件中利用Levy法对倾斜镜的传递函数进行了辨识,得到了精确的倾斜镜传递函数。与实测结果相比,在中低频段,幅度辨识误差在0.3 dB以内,相位辨识误差在5°以内,结果表明:通过理论推导建立的倾斜镜模型是合理有效的,对于改善该倾斜镜在应用系统中的稳定性和精度提供了依据。

基于频域特性测试的VSG功频传递函数辨识方法

为了改善当前虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术研究主要着眼于其功能实现与效果优化,而少有研究探讨VSG外特性的评价方法,且仅有的一些核心参数辨识方法由于需要首先明确控制结构而缺乏普适性的现状,文中从VSG有功–频率这一反映核心控制参数的外特性入手,研究辨识该环节传递函数的方法。文章借鉴基于小信号序阻抗理论的逆变器稳定性分析方法思路与一种P/ω"导纳"概念,得到测试VSG功频控制回路频域特性的方法。并在此基础上结合基于方程误差的复曲线拟合法,提出VSG功频控制回路传递函数辨识方法。方法以电压源型控制VSG为二阶系统的代表、动态–稳态独立控制VSG为三阶系统的代表,验证其在不同控制策略与不同阶数系统辨识中的有效性,证明该方法在控制策略未知的情况下也可有效辨识出VSG的功频特性,为VSG外特性辨识与评价提供了一种新思路。

抑制寄生波纹的红外图像降晰函数辨识算法

提出了一种针对军事目标红外模糊图像复原的降晰函数辨识算法。该算法根据气动光学效应形成湍流流场的机理建立相应的模型,将点扩展函数简化为可用参数描述的高斯函数形式;利用红外图像的边缘梯度变化特性提出边缘清晰度改善量,并作为降晰函数参数辨识的评价标准,清晰度改善量取最大值时对应的参数就是观测图像的最佳降晰函数参数;针对复原过程中可能出现的振铃效应,运用细节规整化思想衍生的加权空间复原算法,自适应地抑制寄生波纹的产生。实验验证表明,本文方法能有效地复原红外模糊图像,且对降晰函数的辨识准确率高,相对误差可以降低至4.5%左右。另外,抑制振铃寄生波纹效果良好。复原后图像在各项质量评价指标上都有很大提高,峰值信噪比提高量超过9.4dB,综合评价指数ImageQ提高了20以上。

脉冲响应函数辨识的随机A—最优输入设计及其渐近性质

本文研究了相关噪声下线性离散SISO系统脉冲响应函数辨识的随机A-最优输入设计及其统计特性.

基于弱表层模型的降晰函数辨识与图像复原

针对常规正则化易产生过度平滑解的情况,采用了一种具有保边特性的弱表层模型。该模型因引入反映不连续性边缘的线过程,从而使平滑在边缘处得到有效抑制。对得到的非线性代价函数,采用一种混合退火策略交替迭代估计图像、线场和降晰函数。在确定线元阈值的选取中引入信噪比,使得在每次迭代中阈值根据图像复原情况进行更新,通过仿真合成图像实验,验证了该改进方法的有效性。

基于Preisach磁滞模型的分布函数辨识与实验验证

基于Preisach磁滞模型,根据磁滞回线的对称性,提出辨识Preisach分布函数的方法,该方法把Preisach分布函数视为两个一维函数的乘积,将分布函数中复杂的双重积分求解问题转化为求解双线性方程组的问题。并基于爱泼斯坦方圈测量装置对变压器、电机中常用材料(B30P105)进行了相应的实验,仿真及实验结果的比对验证了该方法的可行性和实用性。

基于传递函数辨识的超声辅助微钻削轴向力动态模型

超声辅助微钻削过程中的动态钻削力严重影响刀具磨损以及微孔质量。通过建立动态钻削力模型,对超声辅助微钻削过程中的钻削力进行预测与控制,以达到提高刀具寿命以及微孔质量的目的。提出一种基于传递函数辨识的轴向力动态模型建立方法。在UAMD中,根据不同进给量时的钻削参数得到轴向力时间响应参数;通过系统辨识的方法对钻削系统进行建模,得到轴向力的原始传递函数模型;根据初步验证的结果和对传递函数频域的分析,采用多项式拟合的方法对模型的极点和增益进行修正;将优化后的数学模型转化为状态空间,得到超声辅助微钻削的轴向力动态响应模型。实验结果表明:优化后的动态模型与实验轴向力的时域响应吻合程度高。

湍流退化红外图像降晰函数辨识

针对高速湍流场导致的红外成像模糊,提出了一种基于图像质量评价的湍流退化红外图像降晰函数辨识算法。利用先验知识将退化过程简化为可用参数描述的二维高斯函数形式,将退化图像分割为边缘区、纹理区和平坦区,计算不同支持域下复原图像在不同参数时的峰度值;利用曲率最大准则对得到的"峰度-参数"曲线进行相应的降晰函数参数估计,进而由支持域和对应的估计参数得到对应降晰函数并用于复原退化图像;最后对复原图像进行无参考图像质量评价,评价指标最高的复原图像对应的降晰函数即为最终辨识结果。实验结果表明:该算法能较好地辨识降晰函数参数和支持域大小,当退化图像信噪比大于30dB时,估计参数与真实值的最大偏差小于±5%。该算法所得结果可以作为湍流退化红外图像其他复原算法的降晰函数起始估计。

基于传递函数辨识的双侧频差直流调制抑制研究

随着电网互联规模的不断扩大,区间低频振荡已成为危及电网安全稳定运行的突出问题。应用Prony方法,可以辨识系统的振荡模式,从而找出对系统影响较大的区间低频振荡模式,同时在考虑系统初始状态影响条件下可以辨识得到系统的降阶传递函数,采用极点配置法结合辨识结果调整双侧频差直流调制器参数,用双侧频差直流调制阻尼区间低频振荡。仿真结果表明,通过合理地配置直流附加控制器参数,双侧频差直流调制可以有效改善系统阻尼,抑制系统区间低频振荡,提高系统动态稳定性。

压电式快速反射镜系统建模与传递函数辨识

为在高精度跟瞄系统中对压电式快速反射镜(PFSM)实现稳定、精确的控制,构建了PFSM系统的传递函数模型,并结合实测的PFSM系统幅频和相频响应特性,使用非线性最小二乘曲线拟合法,针对不同频率特性进行分段拟合,得到了精确的PFSM系统传递函数。与实测结果相比,在中低频段,幅度辨识误差在0.1 dB以内,相位辨识误差小于1°。由此设计的双二阶滤波器和经典比例积分(PI)相结合的控制算法有效降低了机械谐振的影响,使系统的幅值裕度提高了10.94 dB,相位裕度提高了47.2°,开环截止频率提高了181 Hz。结果表明:通过理论推导建立的PFSM模型是合理的,辨识方法具有可行性,且精度很高,为PFSM系统的复杂控制器设计提供了依据。

基于二阶系统阶跃响应辨识传递函数的实验设计

二阶系统是经典控制理论课程中的重要环节。传递函数是经典控制理论中设计控制器的基础。论文中设计了一个基于二阶系统阶跃响应的传递函数辨识的matlab实验。分别针对典型二阶欠阻尼系统和过阻尼(含临界阻尼)系统进行传递函数的辨识。其中欠阻尼系统传递函数的辨识采用阶跃响应特征法,过阻尼系统传递函数的辨识采用阶跃响应y-t直线拟合法。设计了具有代表性的实验数据以及实验结果。教学实践表明,该实验在实际教学中具有良好的效果。

基于改进多信号Prony算法的低频振荡传递函数降阶辨识及PSS的设计

为克服现代大规模电力系统分析的"维数灾"及电力电子元件难以用精确数学模型分析的问题,引入多信号到基于奇异值–总体最小二乘法的改进Prony算法中。在小波变换消噪和滤波的基础上,建立多信号的样本函数矩阵来提高辨识的准确性,在多信号的样本函数矩阵的基础上辨识振荡特征,并将计算结果应用到传递函数辨识中,然后依据辨识传递函数采用极点配置法进行电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)设计。IEEE4机11节点系统验证了多信号改进算法对于信号特征和传递函数辨识结果的正确性和全面性,PSS加入实际仿真系统的效果说明了利用改进算法设计出的PSS效果优于利用传统线性化数学模型设计的PSS。

气动光学效应降晰函数辨识的最小二乘法研究

在对由气动光学效应引起的图像模糊进行理论分析的基础上,提出了用最小二乘法(LS)对气动光学效应降晰函数进行辨识的方法。利用所建的模型对试验图像进行图像复原,提高了复原图像的信噪比,减小了复原以后的图像误差。

单段函数残差辨识在尘肺发病预测中的应用

单段函数残差辨识是在建立GM(1,1)模型的基础上利用其残差信息建立GM(εy(t),1,1)系统模型,以便原有模型得以修正,提高其预测精确度。本文应用单段函数残差辨识探讨某铝厂电解车间1960～1989年粉尘接触水平与尘肺发病关系,预测粉尘允许浓度,其结果表明,GM(εy(t),1,1)所得允许浓度为13mg/M^3,GM(1,1)为12.5mg/M^3,经后验差检验,GM(εy(t),1,1)模型预测值(C<0.35,P>0.95)较GM(1,1)模型预测值(C<0.45,P>0.80)更接近实际值,且精度等级为“好”。 本文在应用寿命表计算发病概率后,就其概率单位建立灰色GM(εy(t),1,1)系统模型,以预测其允许浓度,更深入应用尚待探讨。

《围护结构动态负荷传递函数模型合成的系统辨识法》的补充说明

分析了《对上海交大〈围护结构动态负荷传递函数模型合成的系统辨识法〉读后感》所作评论的正确性 ,指出该文作者并未完全理解原文的研究目的、研究内容和写作方式 ,而且一些观点也有错误。

单段函数残差辨识理论建立头孢唑啉在人体内的药物动力学模型

以头孢唑啉为模型药物,用抛物线插值法对血药浓度的原始观测数据进行分段插值,用单段函数残差辩识(Single Function Residual Identifiability,SFRI)理论,提出一种根据观测数据直接建立微分方程预测和估算药物在体内处置动力学的数学模型。并用头孢唑啉在人体内血药浓度实验数据验证了该数学模型的可靠性,结果表明,数学模型估算值与实验值极相吻合。通过对所建数学模型的后验差检验法检验证明,SFRI模型精度高于依据同样数据建立的灰色系统模型和室模型。SFRI模型可以循环利用残差,具有信息利用率高、估算精度高、运算简便,对原始观测数据的分布状态要求低和有利于系统的量化分析等特点。

基于FCM和RVGA的FNN在非线性辨识中的应用

提出一种新的基于模糊C-均值聚类(FCM)和实值遗传算法(RVGA)的模糊神经网络(FNN)。在对模糊规则进行训练之前,利用模糊C-均值聚类从训练数据中提取出典型数据,以删除野值和协调数据内部冲突。然后利用一种新的实值遗传算法对此典型数据进行训练。此遗传算法的交叉和变异运算均直接对实值进行操作,而不是传统的位操作,因此,可以极大地减少训练时间并实现全局寻优。对非线性函数辨识的仿真实验证明了该方法的优越性。

基于响应面法的机床螺栓结合部刚度辨识与动力学建模

为了研究结合部刚度参数间的耦合关系对机床结合部动态性能的影响,基于响应面函数的选型建立了广义模态固有频率与结合部动刚度耦合和非耦合的函数模型。响应面函数辨识法以结合部模态固有频率这一关键动力学性能为指标,研究了结合部动态特性与结合部刚度参数的数学关系。基于结合部单、双对节点有限元建模方式,结合中心复合实验设计方案和响应面方法理论,分别对两种建模方式建立响应面函数辨识模型。以响应函数模型的响应值与实验测得值的最小二乘法为优化目标,结合非线性规划与遗传算法实现结合部刚度参数的辨识。其中通过响应面函数二次多项式的选型显现多对节点间的刚度耦合关系,揭示了参数间的耦合关系对结合部动力学的影响。为验证此理论和方法的可靠性,以一螺栓结合部为研究对象,制定有限元动力学仿真分析的实验设计方案和采集了刚度组合点,并计算每一组采样点的前11阶模态固有频率。以有限元分析的数据为基础,建立反映螺栓结合部刚度间耦合关系的2次多项式响应面函数,并通过计算响应面模型质量评价指标验证了该模型的有效性。对比分析多刚度耦合、不耦合和单刚度的有限元模型预测精度,结果显示,多刚度耦合的有限元模型在固有频率、振型方面均具有较好预测效果,前11阶模态固有频率平均误差仅为1.6%,论证了考虑刚度间耦合关系的必要性和方法的可行性。

基于属性频率函数的粗糙集属性约简算法

以现有的两个粗糙集属性约简算法为基础,提出了一种基于属性频率函数的粗糙集(Rough Set)属性约简算法,该算法既可保证每次计算都能得到一个约简,又具有较好的时间复杂性.