永磁同步电机双率残差增广最小二乘参数辨识

针对永磁同步电机系统输入输出的本质多采样率特性,结合多项式变化技术,构建模型转换矩阵,推导出基于电流和电压的永磁同步电机双率采样数学模型,获得其扩展参数向量,并构建其回归模型,针对输入输出量中不可测干扰量采用残差估计,进而建立永磁同步电机双率残差增广最小二乘算法(DR-RELS),对其算法收敛性进行分析。仿真实验结果表明,DR-RELS算法对变换后的永磁同步电机双率采样数据模型参数估计一致收敛,同时噪声方差的大小影响该算法收敛效果。

增广最小二乘限定记忆参数估计算法与仿真

最小二乘法可用于动态系统、静态系统、线性系统和非线性系统的参数估计,可用于离线估计,也可用于在线估计;文章在增广最小二乘递推算法的基础上引入限定记忆方式,获得了增广最小二乘限定记忆参数估计递推算法(RFMELS),解决了增广最小二乘递推算法的数据饱和问题,仿真结果表明了RFMELS算法的有效性。

改进的递推增广最小二乘参数估计方法

基于用递推最小二乘(RLS)法拟合高阶自回归(AR)模型得到的白噪声估值,提出了自回归滑动平均(ARMA)模型参数估计的一种改进的递推增广最小二乘法。它由两段RLS算法组成,可在线实现,具有快的收敛速度。一个仿真例子说明了其有效性。

基于增广最小二乘法的气动位置控制系统参数辨识研究

为实现气动位置控制系统的准确定位,对气动位置控制系统参数进行了数学建模,并推导出该系统的传递函数。采用AIC准则对系统进行了阶次辨识,对于不同的阶次n,找到了使AIC(n)的n作为模型最小的阶次;基于增广最小二乘法扩充了参数向量和数据向量的维数,实现了对有色噪声的无偏估计。实验结果表明,采样时间设定为10 ms,数据长度设定为1000,新的输出估计值与系统实际的输出曲线具有较好的一致性。

基于递推增广最小二乘的雷达输出数据滤波方法

针对雷达-光电经纬仪组网测量时雷达实时输出引导数据随机误差大的问题,提出采用递推增广最小二乘拟合算法进行实时滤波,建立了实时滤波模型,给出了基于DSP的雷达数据实时滤波总体框架,进行了软硬件实现,验证表明,新算法及DSP处理实现了雷达数据实时轨迹滤波、预测及输出,引导数据随机误差减小1个数量级,能够满足测量设备引导需求,实现对快速目标的平稳跟踪。

超级电容模型的递推增广最小二乘辨识

为了更好的描述超级电容的电气特性,需要建立超级电容模型。提出系统辨识方法进行建模,阐述了系统辨识的原理和递推增广最小二乘法算法,在此基础上利用MATLAB编写递推增广最小二乘法程序估计出超级电容的传递函数,通过仿真对辨识结果进行验证。可知,该超级电容模型是正确有效的。

推广的最小二乘法辨识及比较

最小二乘法因其原理简单、收敛速度较快、易于理解和实现而被广泛应用于参数估计中。主要介绍了增广最小二乘法和相关最小二乘法,这两种方法是在基本最小二乘法的基础上的推广,并且通过对推广最小二乘法进行数值模拟,对三种最小二乘法的结果进行比较,以说明各种算法的优点。

小型直升机航向模型的增广递推最小二乘辨识

分析确定了模型直升机航向通道结构,考虑了噪声模型的存在,采用增广最小二乘法进行了参数辨识,从而避免了一般最小二乘法把误差模型隐含在系统模型中所造成的辨识精度不高的缺点。结果表明,虽然采用增广最小二乘法要考虑噪声模型,但是它具有速度快、辨识结果准确的特点,所得模型直升机的航向模型很好的表示了其系统特性,可以用来进行控制系统的设计和直升机的分析理解。

最小二乘滤波算法在目标跟踪中的性能比较

目标跟踪就是对目标在每个时刻的状态作实时精确的估计。根据目标在运动过程中具有轨迹连续性的特点,采用最小二乘滤波在观测数据的基础上对目标的状态进行了估计。论文对完全最小二乘滤波算法和递推增广最小二乘算法在目标跟踪的应用作了研究,通过仿真实验并对算法的跟踪性能进行了分析。结果表明:递推增广最小二乘算法的性能优于完全最小二乘滤波算法的性能。

基于人工蜂群波长优选和残差增广的近红外光谱定量模型研究

提出一种基于人工蜂群(artificial bee colony,ABC)算法的光谱波长优选和残差数据增广回归算法的近红外光谱定量模型.以勾兑果汁中苹果汁原汁含量的近红外光谱数据为基础,对原始光谱数据进行预处理,通过人工蜂群算法优选光谱波长变量,采用优选出的波长变量建立近红外光谱浓度残差增广的最小二乘回归(concentration residual augmented classical least squares,CRACLS)模型.将ABC波长优选后建立的CRACLS模型与全光谱建立的CRACLS模型,遗传算法(genetic algorithm,GA)波长优选后建立的CRACLS,ABC波长优选后建立的PLS模型,全光谱建立的PLS模型,GA波长优选后建立的PLS模型进行比较.实验结果表明,ABC-CRACLS模型的校正集的Rc值为0.999 8,RMSEC值为0.000 9,预测集的Rp值为0.999 1,RMSEP值为0.012 1,均优于其它几个模型.因此提出的人工蜂群算法能够有效地处理好波长变量的优选问题,并且CRACLS模型取得良好的预测结果.

最小二乘滤波算法在目标跟踪中的应用

目标跟踪就是对目标在每个时刻的状态作实时精确的估计。根据目标在运动过程中具有轨迹连续性的特点,采用最小二乘滤波在观测数据的基础上对目标的状态进行估计。文章对完全最小二乘滤波算法和递推增广最小二乘滤波算法在目标跟踪的应用作了研究,通过仿真实验对算法的跟踪性能进行了分析。结果表明:递推增广最小二乘滤波算法的性能优于完全最小二乘滤波算法的性能。

水轮发电机组改进型非线性广义预测控制器设计

为提高水轮发电机组调速器的鲁棒性和稳定性,设计了一种基于瞬时线性化模型的水轮发电机组改进型非线性广义预测控制器(JNGPC)。为了使初始状态的建模误差最小,依据机组历史运行数据,采用遗忘因子递推增广最小二乘法辨识控制系统的初始参数。在此基础上,引入一种改进广义预测控制算法,并对控制系统在每个采样时刻进行瞬时线性化,设计了一种基于控制系统CARIMA模型瞬时线性化的改进的非线性广义预测控制器。以我国某水电站为试验对象,对水轮发电机组调节系统不同水头下开机启动进行仿真试验,并与PID、FOPID、GPC控制器进行比较。结果表明,与PID、FOPID控制器相比,所设计的JNGPC能有效抑制开机启动工况下的转速振荡,具有更强的鲁棒性和稳定性;与GPC控制器相比,JNGPC具有更高的计算效率,更符合工业现场实时性要求。

纸张定量的自校正广义预测控制

本文提出采用自校正广义预测控制的方法实现纸张的定量控制,推导了有色噪声情况下的广义预测控制算法,利用增广最小二乘参数估计实现纸张定量的自校正广义预测控制。经对纸机不同工况的模型仿真计算,得到了鲁棒性强,控制性能好的满意结果。

试验温室温度系统建模与仿真

温室小气候具有强非线性、大时滞、强耦合、强干扰、时变等特点。为更好地设计温室小气候计算机监控系统,需要对其建模和仿真,以便比较控制方案、检验控制算法。在分析温室温度系统机理模型的基础上,选择MISO的ARIMAX模型描述温度系统,根据试验温室实测数据,采用"统计假设检验"和"模型拟合度检验"相结合的方法确定模型结构,通过递推增广最小二乘法估计模型参数,并进行了仿真研究。

基于随机负荷波动的抽蓄电站水轮机模型辨识

复杂输水系统下的大型水轮机模型辨识对保证电力系统稳定分析与控制的质量具有重要作用。传统的PRBS方法需根据具体对象确定测试信号参数,若参数不当可能影响机组运行安全,限制了其在大型水电机组上的应用。该文提出一种基于随机负荷波动的水轮机模型辨识方法,并应用于北京十三陵抽蓄电站。北京十三陵抽蓄电站装机4×200MW,具有上、下游调压井,输水系统结构复杂。该辨识方法直接以并网机组在随机负荷波动下的机端功率和接力器位移等量测数据作为原始数据,采用增广最小二乘法进行模型辨识,具有不需特意外加激励信号、不影响机组正常运行、安全简便的特点。对所得三种不同负荷水平下的二阶离散型水轮机模型,应用阶跃扰动法和自相关函数法进行检验。结果表明,所得辨识模型可信,并具有较强的负荷适应性。

陀螺随机漂移时间序列建模方法研究

提出了残差自校正的RELS算法,在ARMA模型参数估计的过程中引入虚拟白噪声,来补偿参数估计过程中的由于噪声未知而引入的误差,并将DDS法与AIC准则相结合确定模型阶数。仿真结果表明所确定的模型能够精确地反映陀螺漂移趋势。

基于自适应法的PID自整定仪的开发及应用

本文介绍基于便携式微机和 ADAM模块的 PID调节器参数自动整定仪的基本原理 ,软件采用自适应法 PID自动整定算法 ,在 Windows 9x& NT下采用 VC++编程实现。PID自整定仪已在各类工业装置上取得了成功应用。

机械振动结构的ARMRX建模及模态参数识别

由振动系统的运动方程建立了描述系统输入、输出和噪声特性的受控自回归滑动平均模型(ARMAX)。采用基于限定记忆的增广最小二乘算法估计其参数,克服了以往传统方法计算的复杂性,以及难以在线的缺点。仿真结果表明本文方法鲁棒性较好。

基于RELS的乙炔法VCM精馏过程的自适应MPC方法

为抑制非平稳扰动对具有积分特性的乙炔法VCM精馏过程的影响,提出了一种有效的自适应MPC方法。由于高沸塔塔釜中会不断沉积高沸物,表现出很强的积分特性,因此,将高沸塔塔釜液位作为积分变量进行控制;同时,针对VCM进料温度等因素对高沸塔塔釜液位产生的非平稳扰动,首先,利用RELS算法实时的估计影响高沸塔塔釜液位的扰动,然后,计算扰动在预测误差中所占的比例,最后,通过实时更新旋转因子的数值实现对积分过程的自适应MPC。工业试验结果表明:提出的自适应MPC方法能够有效克服非平稳扰动,高沸塔塔釜液位的标准差为2.6616,比采用自适应MPC方法之前减少了60.7%,验证了该方法的有效性。

小型无人直升机纵向稳定控制的研究

给出了一种稳定控制小型无人直升机纵向运动的方法。首先,利用已知模型作为待辨识无人直升机,选择3211序列作为控制输入,通过已有的模型,产生输入输出对;其次利用最小二乘的方法进行辨识,可以得到对应输入和输出关系的差分方程,通过离散系统和连续系统的对应关系,可以得到对应微分方程。最后,利用设计的PID控制器实现纵向姿态的跟踪控制,达到直升机纵向稳定控制的目的。仿真结果验证了方法的正确性以及实际应用的可行性。