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双线性工业过程的稳态模型辨识

随着分布式计算机控制系统用于连续生产过程在线控制的迅速发展,在线确定和维持工业过程最优稳态工况在化工、冶金、石油和电力等部门起着越来越重要的作用。众所周知,在稳态优化控制中,系统的稳态模型起着非常重要的作用,从上个世纪以来,众多的学者已提出了很多关于辨识工业过程稳态模型的方法。本文的主要工作是针对多变量双线性工业过程和多变量双线性大工业过程,在现有辨识方法的基础上,进行了改进和创新,提出了一系列的辨识方法,获得了工业过程的稳态模型。本文所提出的方法,应用条件较弱,大量的仿真结果表明了这些辨识方法的有效性和实效性。针对用静态模型描述的多变量双线性工业过程的稳态行为,本文提出了一种确定其稳态模型的新方法。该方法仅仅利用了设定点的阶跃信号作辨识输入信号,把对模型的未知矩阵辨识转化为求解一组矩阵代数方程组。针对用动态模型描述的双线性工业过程,本文提出了一种获取其稳态模型未知参数的强一致性估计的方法。同时还研究了稳态模型的可辨识性问题,并  (本文共155页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

双线性工业过程稳态模型的计算机辨识

随着分布式计算机控制系统用于连续生产过程在线控制的迅速发展,在线确定和维持工业过程最优稳态工况,在化工、冶金、石油和电力等部门起着越来越重要的作用。众所周知,在稳态优化控制中,系统的稳态模型起着非常重要的作用。从上个世纪以来,众多学者已提出了很多关于辨识工业过程稳态模型的方法。对多变量双线性工业过程,本文的主要工作是在一种执行条件要求十分宽松的、确定其稳态模型的辨识新方法的基础上稍作改进,创造性的实现了用计算机程序来辨识双线性工业过程的稳态模型。本文共分为四章。第一章概述了工业过程稳态优化的发展史、本课题的研究背景和意义、作者所做的工作。第二章介绍了计算机程序的算法。第三章详细讲述程序执行结果以及结果与误差分析等内容。最后一章对全文进行总结,并给出下一步工作的建议与展望。本课题采用的辨识稳态模型的方法是利用在优化过程中设定点在一定范围内产生的变化作为辨识信号获取稳态模型的方法。程序主要功能是在选择好输入设定值后,根据相应输出来辨...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

连续动力学系统参数模型辨识及工业试验

论文以大型冶金设备动力学模型辨识为工业应用背景,主要进行了如下几个方面的研究:(1)提出了构造高斯调制函数的尺度变换原理,研究了高斯小波调制滤波器的结构和频谱特性,建立了基于调制函数法的连续系统辨识模型,设计了连续模型参数估计的最小二乘法,研究了最小二乘估计的统计性质,证明了测量噪声为白噪声干扰时最小二乘估计的有偏性。(2)构造了能降低测量噪声干扰的辅助变量系统及递推算法,研究了输入输出端测量噪声影响下最小二乘估计的偏差特性,提出了两种基于测量噪声方差估计的自适应偏差补偿原理并设计相应算法,用仿真算例研究了调制滤波器参数对辨识精度的影响。(3)研究了白噪声输入作用下系统频率特性的相关辨识原理,用谱估计技术实现频率特性非参数模型的辨识,研究了伪随机序列和逆重复伪随机序列的自相关函数和功率谱特性及在相关辨识技术实施中的参数选择。(4)建立了某平整机液压AGC系统压力控制闭环的动态解析模型,以指导辨识试验中模型结构参数的选择。(5)用...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

动态压力测量系统非线性模型辨识

本文以国防军工计量“十五”计划重点项目“高压动态校准理论与方法研究”为背景,以非线性模型为对象,研究以Duffing系统为代表的非线性系统特性,用不同的方法针对不同的输入输出情况得到非线性系统的模型,为动态压力测量系统的深入研究积累有益的经验。本文主要内容有:(1) 从力学概念出发,采用能量法,以定性和定量的方法分析了以Duffing方程为代表的强非线性自治和非自治系统的周期解和它们的稳定性。使用电路仿真软件对非线性系统模型进行电路仿真计算,给出了参数设置和搭建电路的步骤。(2) 推导出对神经网络中激励函数进行Taylor级数分解得到Volterra级数核的理论方法;又针对激励函数的有效区间,分析了直接对激励函数进行Taylor级数分解的误差,提出了用拟合多项式代替激励函数的Taylor分解式,使得激励函数有效区间扩大至整个输入区间。进而通过多项式系数和神经网络的权值、阀值组合得到Volterra级数核。(3) 提出了一种多维Z...  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

非线性系统自组织多模型建模与控制方法

随着科学技术的飞速发展,人们面临的系统日益复杂,要求日益提高。例如在近几场高技术局部战争中引人注目的无人驾驶飞机,由于其具有广泛的军事应用前景而得到深入研究。无人机在大角度机动飞行时呈现出很强的非线性特性,其控制器设计也引起了人们极大的关注。对于实际应用中出现的多变量、非线性、强耦合、工作环境和动力学特性复杂的控制对象,单一的控制器很难达到满意的控制效果,因此基于多模型的控制方法得到了广泛的研究,各种多模型控制方法应运而生。它们不仅为控制理论应用于实际问题提供了一个很好的解决途径,而且它们本身已成为控制理论研究的重要方向之一,丰富了控制理论的研究内容。本论文以无人机机动飞行控制为背景,主要研究非线性系统的自组织多模型建模与控制方法,包括非线性系统的自组织多模型建模、模型分析、控制器结构与设计以及自组织多模型方法在其它非线性问题中的应用。主要研究成果概括为以下几点。1、研究了自组织映射神经网络在非线性系统多模型建模中的应用及其特点...  (本文共145页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

基于组合模型的非线性预测控制算法及其应用研究

化工过程中有大量的非线性系统可用包含静态非线性部分和线性动态部分两部分的组合模型加以描述,本文针对这类系统,提出了两种预测模型及三种非线性预测控制(NMPC)算法,并在一套耦合水箱液位控制系统中进行了实验,验证了其有效性。本文主要内容如下:1)通过分析对比现有文献中非线性预测控制算法常用的预测模型,提出了采用点集映射描述系统稳态输入和稳态输出关系的数值稳态模型,进而提出了数值稳态—ARX组合模型和BP神经网络-ARX组合模型两种预测模型。2)对于SISO非线性系统,用数值稳态模型代替解析模型来描述系统的稳态非线性特性,简化了模型辨识过程;采用类似Hammerstein模型结构形式的非线性稳态模型在前,线性动态模型在后的数值稳态—ARX组合模型,通过稳态模型来在线修正离线辨识得到的ARX模型的参数,提出了用一个变参数的ARX进行控制的数值NMPC算法。3)对于SISO非线性系统,提出了数值稳态模型和线性ARX模型并联的组合模型。在...  (本文共170页) 本文目录 | 阅读全文>>

《锅炉制造》2017年01期
锅炉制造

基于改进粒子群算法的热工模型辨识

现阶段对于热工模型辨识精度不高和传统粒子群算法(PSO)早熟的情况,推出了一种崭新的算法,这种算法用于解决最优化问题。它对于不同维度上的粒子具有不一样的惯性权重,而同一维度上的惯性...  (本文共4页) 阅读全文>>