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。

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。

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。

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。

基于奇异值总体最小二乘法的间谐波估计算法

通过分析噪声误差,提出采用奇异值总体最小二乘(singularvaluedecompositiontotalleastsquares,SVDTLS)算法进行间谐波频率估计,即同时考虑矩阵方程两边的噪声干扰,采用SVDTLS算法求解该情况下的最小范数解,通过对增广矩阵进行奇异值分解(singularvaluedecomposition,SVD),采用简单实用的与信噪比相关的主奇异值个数确定方法对分解的右奇异矩阵进行存储计算,得到了较精确的间谐波频率估计结果。仿真结果表明,该算法具有良好的抗噪性能和数值稳定性,在低信噪比情况下可准确提取信号的频率。

带等式约束的加权最小二乘法参数估计

电力系统中网络参数错误会影响状态估计的性能,降低EMS中其他应用软件分析决策的可靠性和计算精度。必须通过高效的算法得到接近网络参数的真实值。对参数估计的主要方法进行了简要介绍,重点介绍了使用带等式约束的最小二乘法进行增广状态估计得到的真实解方法,该方法能够方便地集成到状态估计软件中。实例测试结果表明,带等式约束的增广状态估计方法有很好的实用价值。

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。

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RELS方法的激光焊接过程非线性辨识

激光焊接过程是一个很复杂的非线性系统,用机理建模法很难得到系统的数学模型,通常采用基于输入输出数据的系统辨识方法。考虑到实际系统通常伴随着有色噪声,本文采用递推增广最小二乘法(RELS)辨识。这种方法考虑了噪声模型,可以得到模型参数的无偏最小方差估计。试验数据和模型仿真的拟合效果表明,递推增广最小二乘法是激光焊接过程非线性辨识的一种行之有效的方法。

基于RELS方法的控制系统参数和结构辩识仿真

给出了应用递推增广最小二乘法对控制系统参数和结构进行数字仿真辩识的方法和步骤，通过对三个实际模型参数及阶的辩识结果，验证了仿真方法的可行性．提出的辩识思想对系统辩识实验研究具有意义．

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。

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。

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。

一种光纤陀螺随机噪声时间序列建模与实时滤波方法

为了减小光纤陀螺(FOG)的随机噪声,利用时间序列分析法对FOG的随机噪声进行了分析与建模,并在建立的自回归滑动平均(ARMA(2,1))模型基础上,采用一种将改进递推增广最小二乘(RELS)算法和Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法相结合的方法,对采集的FOG静态输出随机噪声进行实时补偿,同时与标准kalman滤波算法进行仿真对比。仿真结果表明,该方法具有更好的补偿效果,可更有效地抑制FOG随机噪声。

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。

基于双应力加速寿命试验的滚珠丝杠副可靠性分析

为了在较短时间内完成对滚珠丝杠副的寿命评估,通过采用加大应力载荷的方法建立加速寿命试验模型,提出一种单样本双应力三水平的加速寿命试验设计和可靠性分析方法.利用虚拟增广法对3个步进加速双应力下的故障时间数据进行等价扩充,以提高滚珠丝杠副在单样本、较少数据情况下的可靠性评估精度;再借助最小二乘法完成3个步进加速双应力水平下的Weibull分布模型中的参数估计;最后结合加速方程推算出在正常应力水平下的寿命,确定滚珠丝杠副的可靠性寿命指标.通过试验仿真算例,验证了在不改变失效机理的前提下采用双应力加速寿命试验对滚珠丝杠副进行可靠性评估的可行性,提高了滚珠丝杠副寿命评估的效率.