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基于数据驱动的非完整移动机器人运动控制的研究
1
作者 杨莉 张亚楠 王婷婷 《数学的实践与认识》 北大核心 2019年第5期171-176,共6页
智能车辆驱动控制系统和转向控制系统是一个典型的多输入多输出的强耦合系统,当系统老化、轮胎磨损或是电池电压不稳定的情况模型难以精确建立.基于数据驱动原理,直接利用实测的速度以及舵机角度等信息,辨识控制器的参数,从而避开模型... 智能车辆驱动控制系统和转向控制系统是一个典型的多输入多输出的强耦合系统,当系统老化、轮胎磨损或是电池电压不稳定的情况模型难以精确建立.基于数据驱动原理,直接利用实测的速度以及舵机角度等信息,辨识控制器的参数,从而避开模型辨识的过程,简化控制器设计,提高控制精度.仿真结果表明,方法具有较好的控制效果和较强的扰动抑制能力. 展开更多
关键词 数据驱动 非完整机器人 系统辨识 预测控制
连续搅拌反应釜离散模型辨识与滑模控制
2
作者 官星辰 刘航 +1 位作者 马鲁宁 赵东亚 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第3期440-447,共8页
针对连续搅拌反应釜(Continuous Stirred tank Reactor, CSTR)的复杂化工过程,采用多输入多输出最小二乘辨识法,应用大量输入输出数据,得到易于控制器设计的离散状态空间模型。并根据得到的模型,设计了一种离散非线性滑模控制器,证明了... 针对连续搅拌反应釜(Continuous Stirred tank Reactor, CSTR)的复杂化工过程,采用多输入多输出最小二乘辨识法,应用大量输入输出数据,得到易于控制器设计的离散状态空间模型。并根据得到的模型,设计了一种离散非线性滑模控制器,证明了其稳定性。最后,在MATLAB中进行仿真验证,与常规的PID控制方法对比,说明了该方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 连续搅拌反应釜 系统辨识 离散滑模控制
基于离心原理的力传感器动态标定系统辨识与分析 预览
3
作者 张乾斌 陆建山 谢伟东 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第4期37-39,43共4页
针对静态校准过的传感器用来测量动态力时,可能会出现较大误差的情况,设计了基于水平正弦力加载的力传感器动态标定装置,动态力由旋转的偏心轮产生。通过分析建立了系统的动力学模型,使用最小二乘辨识方法得到了系统传递函数模型参数,... 针对静态校准过的传感器用来测量动态力时,可能会出现较大误差的情况,设计了基于水平正弦力加载的力传感器动态标定装置,动态力由旋转的偏心轮产生。通过分析建立了系统的动力学模型,使用最小二乘辨识方法得到了系统传递函数模型参数,并在多组频率下分别验证模型的准确性。实验结果表明:建立并辨识得到的系统模型可以较好地逼近实际物理系统,并且根据频率改变参数得到的模型比固定参数模型具有更高的精度。 展开更多
关键词 动态标定 力传感器 正弦力 系统辨识 最小二乘法
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基于钱学森系统辨识理念的情报感知研究
4
作者 刘如 吴晨生 +1 位作者 王延飞 李辉 《情报理论与实践》 CSSCI 北大核心 2019年第5期7-13,共7页
[目的/意义]情报研究对情报感知不断增长的要求,促进了系统科学探讨情报感知方法和模式的进程。[方法/过程]文章解析了钱学森提出的系统辨识方法,找出其支持情报感知的依据,并在系统辨识理念的指导下,解读了情报感知的过程和人机交互的... [目的/意义]情报研究对情报感知不断增长的要求,促进了系统科学探讨情报感知方法和模式的进程。[方法/过程]文章解析了钱学森提出的系统辨识方法,找出其支持情报感知的依据,并在系统辨识理念的指导下,解读了情报感知的过程和人机交互的情报感知模式。[结果/结论]分析发现第四范式下的情报感知是人机交互的一个过程,其核心就是情报人员在面对'海量、嘈杂和不确定'的数据时,基于系统辨识理念,综合运用人类感知能力和机器感知技术,构建起系统辨识模型,准确、理性、快速地识别和解释模糊数据之间关系,完成判读情报的任务。 展开更多
关键词 系统辨识 意义构建 情报感知 分析性活动 机器感知 人机交互
基于阶跃响应曲线特征的线性系统辨识方法研究 预览
5
作者 吴相甫 徐健 《测控技术》 2019年第5期127-133,139共8页
针对阶跃响应法建模的局限性,提出一种基于阶跃响应曲线特征的线性系统辨识方法。高阶线性系统可由多个一阶与二阶典型环节并联而成,分析典型环节各参数对曲线形状影响的规律,并依据其调整各参数值,以典型环节并联模型的拟合曲线逼近实... 针对阶跃响应法建模的局限性,提出一种基于阶跃响应曲线特征的线性系统辨识方法。高阶线性系统可由多个一阶与二阶典型环节并联而成,分析典型环节各参数对曲线形状影响的规律,并依据其调整各参数值,以典型环节并联模型的拟合曲线逼近实际的阶跃响应曲线,从而得到系统的传递函数。另外,借助Matlab图形用户界面(GUI)平台,开发了辨识软件以验证该算法的正确性与可行性,实验结果表明,该方法辨识精度高,对于复杂控制系统建模具有一定的参考性。 展开更多
关键词 阶跃响应曲线 线性系统 系统辨识 MATLAB GUI
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模型预测控制在水泥回转窑系统中的应用 预览
6
作者 王述 汪峥 《工业控制计算机》 2019年第3期85-87,共3页
针对水泥回转窑大惯性、纯滞后的特点,采用一阶惯性环节加时滞环节建模,并运用最小二乘法实现系统辨识。基于辨识得到的多输入单输出模型,推导模型预测控制的优化性能指标,目标函数为二次型形式,再结合实际的约束条件求解,进一步通过反... 针对水泥回转窑大惯性、纯滞后的特点,采用一阶惯性环节加时滞环节建模,并运用最小二乘法实现系统辨识。基于辨识得到的多输入单输出模型,推导模型预测控制的优化性能指标,目标函数为二次型形式,再结合实际的约束条件求解,进一步通过反馈校正实现闭环控制和滚动优化,最后通过仿真实验验证控制效果。 展开更多
关键词 模型预测控制 系统辨识 最小二乘 滚动优化
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电动方向盘插秧机转向控制系统设计 预览
7
作者 何杰 朱金光 +3 位作者 罗锡文 张智刚 胡炼 高阳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期10-17,共8页
电动方向盘作为农机导航系统的转向执行机构在中小型旱地拖拉机上已有应用,但在水田农业机械等转向阻力大的农机上的适应性尚有待研究。该文以井关PZ-60型水稻插秧机为平台,采用电动方向盘作为转向执行机构,对插秧机自动转向控制进行了... 电动方向盘作为农机导航系统的转向执行机构在中小型旱地拖拉机上已有应用,但在水田农业机械等转向阻力大的农机上的适应性尚有待研究。该文以井关PZ-60型水稻插秧机为平台,采用电动方向盘作为转向执行机构,对插秧机自动转向控制进行了研究。构建了插秧机转向机构的系统模型,采用系统辨识试验获得了系统模型参数。设计了基于PID的嵌套转向控制算法,采用Simulink仿真模型验证了算法的可行性。分别进行了幅值10°的正弦波、水田小角度转向(直线行驶跟踪)和水田大角度转向(调头)控制性能试验,试验结果表明:插秧机正弦波转向跟踪平均绝对误差为0.301 5°,平均延时0.3 s;在泥底层平坦和不平坦的水田中直线行驶时的转向角跟踪平均绝对误差分别为0.354°和0.663°,平均延迟时间均为0.6 s,角度跟踪偏差最大分别为1.4°和3.6°,深泥脚转向阻力大时有1.4 s的控制滞后;插秧机以28°转向角调头时调节时间为2.5 s,稳态误差为0.6%。研究表明,电动方向盘转向系统具有较好的动态响应和控制稳定性,适用于插秧机作业的自动转向控制,满足插秧机自动导航作业要求。 展开更多
关键词 农业机械 导航 控制 电动方向盘 水稻插秧机 转向控制 嵌套算法 系统辨识
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递推最小二乘法及概率性质的研究 预览
8
作者 杨洋 鲁明星 《矿山测量》 2019年第2期89-92,97共5页
最小二乘一次完成算法在具体的实际使用过程中,不仅占用的内存量大,还不适合在线辨识。为了减少计算量,减少数据在计算机所占的存储量,采用系统辨识里的递推最小二乘法对一个实例进行公式推导,并进行了仿真和概率性质分析。
关键词 系统辨识 递推最小二乘法 无偏估计 MATLAB仿真
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伪随机信号电法仪在河北某老矿山的应用 预览
9
作者 王寒冰 封彪 +3 位作者 周鹏 陆占国 贾世俊 高隆钦 《物探与化探》 CAS 北大核心 2019年第3期522-528,共7页
老矿山等地区存在较强的电磁干扰,这使得传统的激电仪器无法取得稳定可靠的数据。伪随机信号电法仪是基于“系统辨识”建立的一种全新的主动源电法勘查仪器,具有很强的抗干扰能力,解决了激发极化法在老矿山应用的难题。采用Abollo IP伪... 老矿山等地区存在较强的电磁干扰,这使得传统的激电仪器无法取得稳定可靠的数据。伪随机信号电法仪是基于“系统辨识”建立的一种全新的主动源电法勘查仪器,具有很强的抗干扰能力,解决了激发极化法在老矿山应用的难题。采用Abollo IP伪随机信号激电仪在河北省某老矿山开展激电测深工作,克服了强电磁干扰,取得了较好的效果,印证了伪随机信号电法仪的优越性。 展开更多
关键词 伪随机信号电法仪 系统辨识 老矿山勘查 电磁干扰
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基于夏氏最小二乘的轨道控制力系数辨识 预览
10
作者 张莹 王西京 +2 位作者 袁博 孔大林 卞燕山 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2019年第2期58-64,共7页
在航天器轨道捕获、轨道维持和空间目标碰撞规避中都需要进行航天器轨道机动.针对航天器轨道机动过程中推力器的推力系数为装订常数,没有根据在轨工作实际进行优化而导致出现较大误差的情况,对控制力拟合系数进行辨识,作为修正控制参数... 在航天器轨道捕获、轨道维持和空间目标碰撞规避中都需要进行航天器轨道机动.针对航天器轨道机动过程中推力器的推力系数为装订常数,没有根据在轨工作实际进行优化而导致出现较大误差的情况,对控制力拟合系数进行辨识,作为修正控制参数以补偿轨道控制误差的依据,提高轨道控制精度.统计分析在轨管理的典型航天器平台及其发动机的轨道控制历史数据,分析轨道控制理论和在轨控制数据拟合建立轨道控制经验模型,用当前可测量的系统输入和输出预测系统输出的未来演变,得到不同工作情况下实际轨道控制误差与控制参数及其他主要影响因素之间关系的经验公式,为轨道控制策略决策提供参考.选取轨道半长轴控制量300m以上和300m以下的两类近地卫星,对其轨道控制历史数据进行分析,经实际数据测试,采用夏氏法进行推力系数拟合后预测的速度变化量精度较高.该种计算方法利用了轨道控制历史数据,计算方法简单,提高了轨道控制速度增量的预测精度,对轨道控制实施具有参考意义. 展开更多
关键词 轨道控制模型 推力系数拟合 夏氏最小二乘 系统辨识
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基于铝电解氧化铝浓度辨识的智能加料控制策略 预览
11
作者 李界家 冯丹丹 《轻金属》 北大核心 2019年第2期31-36,共6页
针对目前铝电解的加料控制,提出了一种基于设定值优化的控制策略及智能加料控制方法。根据铝电解过程特性,采用了广义回归神经网络(GRNN)来辨识氧化铝浓度模型,并利用遗传算法优化寻找最佳光滑因子σ,当所辨识的实际氧化铝浓度模型的输... 针对目前铝电解的加料控制,提出了一种基于设定值优化的控制策略及智能加料控制方法。根据铝电解过程特性,采用了广义回归神经网络(GRNN)来辨识氧化铝浓度模型,并利用遗传算法优化寻找最佳光滑因子σ,当所辨识的实际氧化铝浓度模型的输出量误差最小化时,获得最佳的平滑因子。设计了模糊小脑模型神经网络(FCMAC)控制器,将氧化铝的浓度控制在理想区域内,提高了铝电解过程的控制性能。 展开更多
关键词 铝电解 氧化铝浓度 加料控制 系统辨识 FCMAC控制器
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基于自校正PID控制的智能悬臂梁振动控制 预览
12
作者 胡晓琳 张婷 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第2期21-26,69共7页
由于智能结构的工作环境变化多端,各种性能参数会随着环境变化而变化,先前建好的模型不再适应设计好的控制律。利用压电双晶片的驱动传感一体化特性,实现智能悬臂梁的自适应控制。基于极点配置理论,采用自校正PID控制方法在线实时设计... 由于智能结构的工作环境变化多端,各种性能参数会随着环境变化而变化,先前建好的模型不再适应设计好的控制律。利用压电双晶片的驱动传感一体化特性,实现智能悬臂梁的自适应控制。基于极点配置理论,采用自校正PID控制方法在线实时设计控制参数,解决模型参数无法实时更新进而导致的控制精度低的问题。同时,将基于Neigler-Nicholes参数整定法的普通PID控制与基于自校正PID控制方法的控制效果进行对比。运用MATLAB的SIMULINK进行数值仿真并进行实验验证,对此两种控制方法的控制结果进行对比,得出采用自校正PID控制的效果更为显著和更为有效的结论。利用压电双晶片的驱动传感特性,使智能悬臂梁的自由振动得到有效控制。因此,基于自校正PID控制技术,采用压电双晶片的方法可为智能结构吸振减振提供理论研究与实验研究基础。 展开更多
关键词 振动与波 系统辨识 压电双晶片 自校正PID 控制 智能悬臂梁 振动控制
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LPV模型的动态压缩测量辨识算法
13
作者 邱棚 李鸣谦 +2 位作者 姚旭日 翟光杰 王雪艳 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期961-969,共9页
在解决线性参变(LPV)模型的辨识问题上,最小二乘算法以结构简单、计算复杂度低等优点被大量使用。但最小二乘算法辨识结果受制于计算精度和模型近似精度,而这两者在同一个系统中是互斥的。因此,该算法的辨识结果与真值总是存在一定的误... 在解决线性参变(LPV)模型的辨识问题上,最小二乘算法以结构简单、计算复杂度低等优点被大量使用。但最小二乘算法辨识结果受制于计算精度和模型近似精度,而这两者在同一个系统中是互斥的。因此,该算法的辨识结果与真值总是存在一定的误差。另外,在高阶LPV模型辨识或采样成本高的情况下,一般模型参数要多于辨识数据,而此时最小二乘算法很难得到稳定的辨识结果。本文提出的动态压缩测量辨识(DCMI)算法从两个方面提高在该情况下的系统辨识精度。其一,利用"匀速变化"及"非匀速变化"模型表示参变函数,以提高模型近似精度。其二,利用压缩感知理论的欠采样能力,在同等数据量的情况下提高参数的计算精度、扩大模型的计算规模。仿真结果表明,基于"匀速变化"模型DCMI算法可以准确地辨识出LPV函数,而且该算法在辨识数据不足的情况下仍然能够获得稳定的辨识结果。 展开更多
关键词 系统辨识 压缩感知 线性参变(LPV) 线性时变(LTV) 正交匹配追踪(OMP)
悬停状态下小型无人直升机飞行动力学模型辨识
14
作者 武梅丽文 陈铭 王放 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期546-559,共14页
为了更好地研究小型无人直升机悬停状态动力学特性,对一个8.1kg三轴陀螺仪增稳的电动直升机,从线性系统辨识方面及非线性建模方面,进行了动力学模型深入研究。在线性系统辨识过程中,应用频域辨识方法,在飞行中同时采集陀螺仪之前及之后... 为了更好地研究小型无人直升机悬停状态动力学特性,对一个8.1kg三轴陀螺仪增稳的电动直升机,从线性系统辨识方面及非线性建模方面,进行了动力学模型深入研究。在线性系统辨识过程中,应用频域辨识方法,在飞行中同时采集陀螺仪之前及之后的操纵数据进行双系统辨识。在非线性建模过程中,机体、旋翼及尾桨动力学被分别建模。尾桨动力学应用3阶段辨识法单独提取基底、陀螺仪及整体增稳模型。结合2种分析过程,应用非线性-线性模型结合修正方法,提高相互的仿真精度。结果表明:13阶高阶模型在线性辨识过程中相对比11阶模型表现更优;双系统线性模型的基底模型数据具有高质量高频特性,最高频率限制可达30rad/s;除挥舞方程参数和尾桨参数以外,非线性数学模型(NMM)进行了7个非线性变量的修正,有效地拟合了悬停实验数据。 展开更多
关键词 频域响应 小型无人直升机 三轴陀螺仪 非线性分析 系统辨识
一种基于系统辨识算法的滑阀黏性阻尼系数测试方法 预览
15
作者 段永强 王尧 瞿亚辉 《机床与液压》 北大核心 2019年第3期126-129,共4页
将基于最小二乘法和改进遗传算法的系统辨识方法应用于滑阀黏性阻尼系数的测试中。搭建了滑阀黏性阻尼系数测试系统,根据所得试验数据利用递推最小二乘法对系统参数进行辨识,得到解空间范围,再利用改进的自适应遗传算法进行精确辨识,最... 将基于最小二乘法和改进遗传算法的系统辨识方法应用于滑阀黏性阻尼系数的测试中。搭建了滑阀黏性阻尼系数测试系统,根据所得试验数据利用递推最小二乘法对系统参数进行辨识,得到解空间范围,再利用改进的自适应遗传算法进行精确辨识,最终得到滑阀黏性阻尼系数。对黏性阻尼系数的辨识结果进行验证分析,结果表明辨识数据与真实试验数据匹配较好,证明了该滑阀黏性阻尼系数测试方法的有效性。 展开更多
关键词 系统辨识 滑阀 系统建模 测试系统 黏性阻尼系数
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基于PMI变量选择方法和NSDE算法的SCR系统模型辨识
16
作者 康英伟 刘向伟 +1 位作者 郑鹏远 杨平 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期75-81,共7页
为了解决选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)烟气脱硝系统的控制和运行优化问题,基于某1 000 MW超超临界火电机组SCR系统的历史运行数据,采用系统辨识方法建立了该SCR系统的传递函数模型。在建模过程中,采用偏互信息(Pa... 为了解决选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)烟气脱硝系统的控制和运行优化问题,基于某1 000 MW超超临界火电机组SCR系统的历史运行数据,采用系统辨识方法建立了该SCR系统的传递函数模型。在建模过程中,采用偏互信息(Partial Mutual Information,PMI)变量选择方法筛选确定传递函数模型的输入变量;将自然选择机制引入到差分进化算法中,提出基于自然选择的差分进化(Natural Selective Differential Evolution,NSDE)算法,并用于SCR系统模型的参数估计。研究结果表明:利用PMI变量选择方法筛选确定SCR系统模型的输入变量是可行且有效的,该方法的使用可以有效地降低模型的复杂度,提高模型的泛化能力;相比基本DE算法,采用NSDE算法辨识得到的SCR系统模型具有更高的精度。 展开更多
关键词 选择性催化还原 系统辨识 传递函数 偏互信息 自然选择机制 差分进化算法
基于最小二乘系法的电化学超级电容器建模与参数辨识方法 预览
17
作者 刘宇航 《科技创新与应用》 2019年第9期18-20,共3页
超级电容器建模是设计超级电容器储能系统的关键。为确保模型在比较宽的频率范围内可以有比较高的拟合精度,采用了二阶超级电容器线性RC网络等效电路模型,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最小二乘法算法,根据实验... 超级电容器建模是设计超级电容器储能系统的关键。为确保模型在比较宽的频率范围内可以有比较高的拟合精度,采用了二阶超级电容器线性RC网络等效电路模型,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最小二乘法算法,根据实验数据利用MATLAB程序估计出所建模型的传递函数,并对模型进行仿真验证。可知,超级电容器模型是可行有效的。 展开更多
关键词 超级电容器 建模 系统辨识 递推最小二乘法
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基于CFD的通信机房温度模型预测控制 预览
18
作者 彭刚 周晨阳 《计算机仿真》 北大核心 2019年第2期287-291,共5页
提出了一种基于计算流体动力学的模型预测控制方法,以优化通信机房的室温控制。根据边界条件建立通信机房的三维物理模型,经过稳态和瞬态模拟求解,得到输入输出温度的单位阶跃响应。通过系统辨识对单位阶跃响应曲线进行拟合,选取拟合度... 提出了一种基于计算流体动力学的模型预测控制方法,以优化通信机房的室温控制。根据边界条件建立通信机房的三维物理模型,经过稳态和瞬态模拟求解,得到输入输出温度的单位阶跃响应。通过系统辨识对单位阶跃响应曲线进行拟合,选取拟合度最高的系统模型作为机房温度的数学模型,以此设计模型预测控制器,进行模型预测控制仿真,并与传统PID控制进行比较。结果表明模型预测控制应用于通信机房的室温调节,具有更好的控制品质和应用价值。 展开更多
关键词 计算流体动力学 模型预测控制 系统辨识 机房温度
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关于非线性系统辨识的恢复力曲面法和希尔伯特变换法 预览
19
作者 袁天辰 杨俭 陈立群 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期73-78,共6页
针对均匀薄板和压电双晶薄板进行了非线性辨识实验,比较了两种方法——恢复力曲面法和希尔伯特变换法。针对辨识数据的函数逼近问题,提出将位移-刚度函数而非位移-恢复力函数用于数据拟合。通过均匀薄板和压电双晶薄板的实验结果,验证... 针对均匀薄板和压电双晶薄板进行了非线性辨识实验,比较了两种方法——恢复力曲面法和希尔伯特变换法。针对辨识数据的函数逼近问题,提出将位移-刚度函数而非位移-恢复力函数用于数据拟合。通过均匀薄板和压电双晶薄板的实验结果,验证了位移-刚度函数确实能提高小位移处的函数逼近精度并更加准确展现系统的非线性特性。还对比了恢复力曲面法和希尔伯特变换法在辨识精度和数据利用率方面的区别,结果显示希尔伯特变换法能有效抑制小位移处位移-刚度曲线的不规则振荡,并有着较高的数据利用率。 展开更多
关键词 非线性 系统辨识 希尔伯特变换 实验
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BP网络结构和算法对非线性系统进行辨识 预览
20
作者 丁伟 陈羽鲲 《山东化工》 CAS 2019年第2期137-139,共3页
利用MATLAB神经网络工具箱进行了基于BP神经网络的非线性系统辨识仿真研究,针对实际问题选取BP网络结构和BP算法,并对网络输入、输出、隐层节点的个数选取作了探讨,选取一个非线性系统,通过改变隐层节点数和训练函数,找出适当的BP网络... 利用MATLAB神经网络工具箱进行了基于BP神经网络的非线性系统辨识仿真研究,针对实际问题选取BP网络结构和BP算法,并对网络输入、输出、隐层节点的个数选取作了探讨,选取一个非线性系统,通过改变隐层节点数和训练函数,找出适当的BP网络结构和算法对非线性系统进行辨识。 展开更多
关键词 神经网络 系统辨识 BP网络 BP算法
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