线性和Hammerstein非线性子空间模型的抗扰辨识方法

论文摘要

系统辨识是常用的数学建模方法,然而在实际工业过程中,负载扰动是时刻存在的,而且会对产品的质量产生影响。现有的算法大部分未考虑负载扰动这一因素,导致对模型参数估计不准确,影响控制器设计,从而控制效果不理想。所以研究在负载干扰下的参数估计问题具有理论意义和实际指导价值。本文针对在负载扰动干扰下的线性系统和Hammerstein非线性系统,提出了相应的子空间抗扰辨识方法。本文研究内容可以从三个层面归纳:从处理负载扰动的两个方法出发,可以分为“消除”法和“变量化”法;从系统分类出发,本文探究了线性系统和Hammerstein非线性系统;从辨识数据处理方法出发,本文使用了在线和离线两种算法。主要工作具体如下:首先,针对工业过程中的线性系统抗扰问题,本文探究了已知类型的负载扰动对线性系统辨识的影响,并根据已知类型扰动的动态特性,提出了一种基于系统分解和LQ分解的新的抗扰辨识方法。通过系统模型分解,将系统分解为3个部分,分别是确定部分,随机部分和扰动部分。对分解后的系统进行增广,然后进行LQ分解以“消除”负载扰动的影响,再用SVD分解提取待辨识的系统矩阵。该方法通过LQ分解能“消除”扰动对线性系统产生的影响,达到良好的辨识效果。本文提出的方法不仅仅可以适用于开环线性系统,同时又可以避免闭环系统反馈控制器导致的反馈耦合问题,使得闭环线性系统的子空间抗扰辨识也可以应用该方法。同时通过MATLAB仿真实例,同时与现有的子空间辨识算法对比,突出本文提出算法的优越性和实用性。其次,本文针对状态空间模型下的含有慢时变负载扰动干扰的Hammerstein非线性系统,将慢时变扰动当作一项待辨识参数进行处理,基于分离策略,将该系统分解成两部分。第一部分是对应状态空间输出,两一部分是关于时变负载扰动响应。分别对这两部分构建最小二乘算法,引入自适应遗忘因子,得到了两部分参数的辨识结果。由于信息向量中的系统真实输出是不可测量的,本文通过预测重构真实输出,使迭代算法正常运行。同时通过仿真实例与其他算法进行对比,证明了所提算法的有效性和优越性。最后基于持续激励条件对所提算法进行收敛性分析。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张胜楠

导师: 刘涛

关键词: 子空间辨识,抗扰辨识,分解,非线性系统,收敛性分析

来源: 大连理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 非线性科学与系统科学

单位: 大连理工大学

分类号: N945.14

DOI: 10.26991/d.cnki.gdllu.2019.000599

总页数: 67

文件大小: 1522K

下载量: 71

相关论文文献

• [1].癫痫的鲁棒抗扰调控方法研究[J]. 计算机仿真 2020(06)
• [2].电动汽车辐射抗扰问题优化[J]. 汽车电器 2020(11)
• [3].基于自抗扰重复控制的压电驱动器高精度跟踪控制[J]. 仪器仪表学报 2019(11)
• [4].电辅助涡轮增压柴油机进气氧气质量分数的主动抗扰控制[J]. 汽车安全与节能学报 2019(04)
• [5].基于云计算的舰船航向自抗扰技术[J]. 舰船科学技术 2020(12)
• [6].基于H_∞优化抗扰控制的柔性机械臂振动抑制[J]. 西北工业大学学报 2017(04)
• [7].基于线性自抗扰的核电站蒸发器水位多模型控制[J]. 自动化与仪表 2017(01)
• [8].抗扰控制中的不变性原理[J]. 控制理论与应用 2020(02)
• [9].基于线性自抗扰的稻田除草对行控制系统设计与试验[J]. 农业工程学报 2020(06)
• [10].灭火机器人火源追踪抗扰算法研究和应用[J]. 消防科学与技术 2020(05)
• [11].基于自抗扰反步法的高空飞行器动力电机控制率设计[J]. 微特电机 2020(10)
• [12].导弹自抗扰姿态控制系统设计[J]. 战术导弹技术 2019(06)
• [13].基于自抗扰算法的“动中通”系统控制策略[J]. 计算机测量与控制 2017(03)
• [14].基于自抗扰的地效飞行器俯仰控制系统设计[J]. 电子测量技术 2020(06)
• [15].基于线性自抗扰的城市污水脱氮控制仿真[J]. 化工学报 2016(03)
• [16].基于视觉抗扰动测量空间目标位置姿态[J]. 宇航学报 2008(03)
• [17].音圈电机位置控制的自抗扰算法研究[J]. 南京工程学院学报(自然科学版) 2019(04)
• [18].基于遗传算法的自抗扰炮控系统优化设计[J]. 计算机与现代化 2012(12)
• [19].基于自抗扰的双桨单舵水面无人艇航行控制[J]. 中国造船 2020(01)
• [20].永磁同步风电机组的抗扰动控制技术研究[J]. 现代制造技术与装备 2019(03)
• [21].基于自抗扰技术的船用柴油机转速控制研究[J]. 船舶工程 2018(09)
• [22].基于气动参数调节的无人机抗扰动控制算法[J]. 计算机科学 2020(03)
• [23].基于扰动观测的智能驾驶主动抗扰纵向车速控制算法[J]. 汽车安全与节能学报 2020(01)
• [24].永磁同步电动机自抗扰磁链观测器的研究[J]. 微特电机 2011(04)
• [25].基于改进自抗扰的快速反射镜控制研究[J]. 红外技术 2018(11)
• [26].陀螺稳定平台扰动的自抗扰及其滤波控制[J]. 光学精密工程 2016(01)
• [27].整车辐射抗扰问题排查及整改分析[J]. 环境技术 2020(03)
• [28].一种基于线性自抗扰的滚动力矩补偿方法[J]. 中国高新科技 2018(16)
• [29].基于模糊自抗扰技术的机械臂轨迹跟踪控制[J]. 陕西师范大学学报(自然科学版) 2017(02)
• [30].离散自抗扰变结构末制导律设计[J]. 西北工业大学学报 2013(02)

标签：子空间辨识论文;  抗扰辨识论文;  分解论文;  非线性系统论文;  收敛性分析论文;