本文關(guān)鍵詞：Wiener非線性系統(tǒng)參數(shù)辨識智能算法研究

  更多相關(guān)文章： 非線性系統(tǒng)辨識 Wiener模型 粒子群算法 差分進化算法

【摘要】：由于實際工業(yè)過程幾乎都是非線性系統(tǒng),利用線性模型來逼近非線性系統(tǒng)的方法無法滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需求,換言之,線性系統(tǒng)的辨識理論與方法已經(jīng)不適用,非線性系統(tǒng)辨識問題亟待解決。而建立一個精確有效的非線性模型是實現(xiàn)非線性系統(tǒng)辨識和優(yōu)化控制的關(guān)鍵和前提,目前還沒有一個可以描述所有非線性過程的數(shù)學(xué)模型,基于模塊的非線性模型被人們廣泛關(guān)注,因為它不僅結(jié)構(gòu)簡單,而且可以準(zhǔn)確有效地描述非線性系統(tǒng),因此對它的研究是具有普遍意義和實用價值的。其中,Wiener模型就是一種基于模塊的非線性模型,它由一個線性子模塊串聯(lián)一個非線性子模塊構(gòu)成。針對Wiener模型的參數(shù)辨識問題,傳統(tǒng)優(yōu)化算法并不能滿足速度和精度的需求,因此本文考慮采用智能優(yōu)化算法。本文首先對粒子群算法進行了分析研究,為了解決算法收斂速度慢的問題,通過對細(xì)菌覓食算法搜索性能的分析,提出了算法融合的改進方法;同時,在算法中引入鯰魚效應(yīng)的思想,對失活的粒子進行激活操作,提高了算法跳出局部最優(yōu)值的概率,避免了早熟收斂導(dǎo)致的算法精度不高的情況。在對幾種測試函數(shù)和經(jīng)典的Wiener模型的仿真試驗中,對比其它幾種改進方法,驗證了本文改進算法的有效性,并成功將其應(yīng)用于一類基于Wiener模型的流體控制閥模型的辨識問題中。其次,基于經(jīng)典Wiener模型的辨識問題,對差分進化算法的控制參數(shù)進行詳細(xì)的分析,給出了參數(shù)的改進方法;并受螢火蟲算法的啟發(fā),對擁堵的個體進行分散操作,提出了一種混合的差分進化算法。該改進算法在對經(jīng)典Wiener模型的參數(shù)辨識中,得到較好的估計參數(shù),通過與其它幾種改進差分算法的對比,顯示了本文改進算法的優(yōu)越性,并在求解一類飽和傳感器模型的辨識問題中驗證了算法的實用性。最后,為了進一步驗證本文兩種改進算法在復(fù)雜Wiener模型的非線性辨識能力,將其用于辨識三階Wiener模型和幾種具有死區(qū)特性的Wiener模型,結(jié)果證明兩種改進算法都能成功辨識模型的參數(shù),并且在辨識速度和辨識精度上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法和差分進化算法。
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O231.2;TP18

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳水利;蔡國榕;郭文忠;陳國龍;;PSO算法加速因子的非線性策略研究[J];長江大學(xué)學(xué)報(自科版)理工卷;2007年04期

2 趙付青;唐建新;張秋余;;一種帶有遞減擾動項的粒子群優(yōu)化算法[J];蘭州理工大學(xué)學(xué)報;2011年06期

3 孫兆萍;陳娟;;基于支持向量機和Wiener模型的內(nèi)�？刂品椒ㄑ芯縖J];北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年06期

4 周nv;解慧力;鄭柏林;廖瑞金;王時征;饒俊星;;基于混合算法的配電網(wǎng)故障重構(gòu)與孤島運行配合[J];電網(wǎng)技術(shù);2015年01期

5 顏學(xué)峰;余娟;錢鋒;丁軍委;;基于改進差分進化算法的超臨界水氧化動力學(xué)參數(shù)估計[J];華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年01期

6 周永華,毛宗源;一種新的全局優(yōu)化搜索算法——人口遷移算法(I)[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年03期

7 陽春華;錢曉山;桂衛(wèi)華;;一種混沌差分進化和粒子群優(yōu)化混合算法[J];計算機應(yīng)用研究;2011年02期

8 張艷;李少遠(yuǎn);王笑波;周堅剛;;基于粒子群優(yōu)化的Wiener模型辨識與實例研究[J];控制理論與應(yīng)用;2006年06期

9 劉衍民;趙慶禎;隋常玲;邵增珍;;一種基于動態(tài)鄰居和變異因子的粒子群算法[J];控制與決策;2010年07期

10 熊偉麗;許文強;徐保國;;基于差分進化算法的Wiener模型辨識[J];控制工程;2012年05期

，

本文編號：1147629