一种基于设备状态子空间的故障诊断方法

提出了一种便于识别的故障特征信息提取方法，即建立各故障状态的模式子空间，在此基础上实现对故障尤其是多类故障的分类识别。通过对内燃机气门故障的实例诊断考核，表明该方法的有效性。

状态子空间在往复压缩机自动预警方法的研究与应用

往复压缩机现有报警方式单一,多采用"单特征值报警"与"门限报警"的方式,经常导致设备盲目停车而影响生产,无法综合分析设备当前运行状态是否异常并提前预警。针对该问题,提出一种基于状态子空间的往复压缩机自动预警方法。该方法提取设备运行状态信号的特征参数,构造多维特征矩阵,利用核主元分析(kernel principal component analysis,KPCA)方法对多维特征矩阵进行降维,构建状态子空间,计算正常状态和当前状态子空间之间的差异度,并通过故障案例数据自学习得到差异度指标的报警阈值。经实际故障案例验证,该方法能大幅提前往复压缩机典型故障报警时间点,提高在线状态监测系统的故障预警能力。

基于状态子空间辨识算法的双阶挤出系统动态特性建模研究

针对高聚物挤出发泡所用的双阶挤出系统中需要解决连接体压力稳定控制的动态建模问题,提出了一种用于双阶挤出系统预测的状态子空间系统辨识策略,该方法利用系统的输入输出数据成功辨识出了双阶挤出系统的动态模型,并将实际测量数据与辨识得到的模型仿真输出数据进行对比,结果验证了基于状态子空间的辨识算法得到的系统模型能很好地反映实际情况。

子空间辨识方法的改进

针对现代航空发动机的自适应控制和故障监控领域建立物理意义明确的系统动态模型的需要 ,基于数字子空间状态空间系统辨识 (N4SID)方法 ,提出并推导了指定状态变量的子空间辨识方法 ,并在某型双转子涡喷发动机气动热力学模型上进行了仿真实验 。

直升机横航向动力学模型频域辨识方法研究

该文针对直升机横航向耦合强、试飞数据高频噪声大的特点,建立适用于直升机横航向飞行动力学模型的频域辨识方法。利用线性调频Z变换、多输入多输出系统频率响应计算和相干系数加权等方法,提高了频率响应计算精度。通过状态子空间方法、输出误差方法辨识横航向动力学模型中的未知参数。利用某型直升机的飞行试验数据对该文方法进行验证,并与商用软件CIFER的辨识结果进行对比,结果表明两者的辨识结果具有相当精度,模型输出都能很好拟合试飞数据,具有良好的工程应用价值。

一种无人直升机飞行力学模型辨识方法研究

研究了一种无人直升机飞行力学模型辨识方法。将状态子空间辨识法和误差预报辨识法这两种不同机理的辨识方法相结合,用于无人直升机飞行力学模型的辨识。通过仿真计算,成功地辨识得到了悬停状态下算例无人直升机的高阶飞行力学模型。结果表明:提出的辨识方法具备状态子空间辨识法和误差预报辨识法各自的优点,不会出现经典辨识算法中寻优过程中出现的局部极小现象以及迭代带来的收敛性问题。

布尔网络的分析与控制—矩阵半张量积方法

布尔网络是描述基因调控网络的一个有力工具.由于系统生物学的发展,布尔网络的分析与控制成为生物学与系统控制学科的交叉热点.本文综述作者用其原创的矩阵半张量积方法在布尔网络的分析与控制中得到的一系列结果.内容包括:布尔网络的拓扑结构,布尔控制网络的能控、能观性与实现,布尔网络的稳定性和布尔控制网络的镇定,布尔控制网络的干扰解耦,布尔(控制)网络的辨识,以及布尔网络的最优控制等.

基于N4SID子空间辨识的线性自抗扰控制器

为了改善扩张状态观测器(ESO)的估计效果及解决自抗扰控制中b_0参数的整定问题,提出了一种基于N4SID(numerical algorithms for subspace state space system identification)的线性自抗扰控制策略.使用N4SID子空间辨识方法对系统模型的未知参数及线性自抗扰控制(LADRC)中的b_0参数进行辨识,减少被控系统的不确定因素,从而提高了扩张状态观测器对系统广义扰动的估计能力.仿真结果表明,该方法有效地改善了LADRC的控制效果,提高了扩张状态观测器的估计能力.

飞行事故数据辨识与操纵估计初步研究

在飞机飞行数据真实记录中,飞行数据记录器是飞行事故调查的重要依据。但飞行中的各种噪声影响着数据的真实性。为此提出一种模型/参数辨识和约束预测控制的飞行员操纵估计方法。利用N4SID加权阵的子空间辨识算法获得单次事故模型的系统阶次,并进一步确定事故模型系统的状态参数;采用有约束广义模型预测控制方法求解操纵量最优估计值即为实时飞行操纵量。通过与真实飞行数据记录对比认为:状态辨识结合预测控制求解飞行操纵量的方法可获得操纵量的最优估计值。通过对事故中飞行员的操纵和动作判别进行定量分析,对飞行数据进行优化,为事故调查起到支持作用。

模型直升机悬停状态下飞行力学模型辨识

直升机飞行力学模型的准确性对于直升机的控制系统设计具有非常重要的影响。采用常规的建模方法往往很难获得准确的飞行力学模型。为满足飞行控制系统设计的需要,提出了一种直升机飞行力学模型的系统辨识建模方法。该方法将机理建模方法与辨识建模方法相结合,首先利用状态子空间法获得直升机的近似飞行力学模型,再将机理建模提供的先验知识与子空间法辨识得到的模型相融合,限定主要参数,采用误差预报法进一步寻优得到较准确的直升机飞行力学模型。通过飞行试验,成功地辨识得到了悬停状态下模型直升机状态空间方程表达的线化飞行力学模型。所得的辨识结果能够准确预测出模型直升机的响应,可以应用于飞行控制系统设计当中。