变量误差模型带遗忘因子的偏差补偿最小二乘辨识

发布时间：2017-04-16 22:10

  本文关键词：变量误差模型带遗忘因子的偏差补偿最小二乘辨识，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：变量误差模型是系统输入和输出均受到噪声干扰的一类模型。当将标准的最小二乘辨识算法应用于这类模型时,所得到的参数估计是有偏的。为避免这一缺陷,一种可行的办法就是,首先给出标准最小二乘算法计算出偏差项,进而利用该偏差项对标准最小二乘算法进行补偿。这就是偏差补偿的思想。另外,为估计时变参数,可以引入遗忘因子降低旧数据的影响。本文基于偏差补偿思想,研究变量误差类模型带遗忘因子的最小二乘辨识方法,并将其应用于参数时变系统的参数辨识,取得了如下主要工作。针对变量误差模型,通过引入遗忘因子得到了带遗忘因子的递推最小二乘辨识算法,并给出了在该算法下的最小二乘估计值偏差项的表达式。对输入和输出均受白噪声干扰的变量误差模型,引入一个已知的增广参数求解偏差项。利用该增广参数,得到了关于系统输入和输出的两个白噪声的加权方差的方程组,求解出加权方差的估计值,进而得到偏差项估计值。在此基础上,建立了带遗忘因子的偏差补偿递推最小二乘辨识算法。对输入受到白噪声干扰、输出受到有色噪声干扰的变量误差模型,引入一个滤波器求解偏差项。利用滤波器的已知零点,得到了与白噪声的加权方差和有色噪声的加权协方差有关的方程组。通过求解该方程组得到了偏差项估计值,进而建立了带遗忘因子的偏差补偿递推最小二乘辨识算法。对提出的辨识算法进行了模拟仿真,验证了算法的辨识性能。分别应用上述算法对不同参数时变类型的变量误差模型进行了仿真。仿真结果表明,本论文提出的两个辨识算法能够对参数时变系统进行更好的辨识。
【关键词】：变量误差模型 遗忘因子 偏差补偿 最小二乘 递推辨识
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP13
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 课题研究的背景和意义8-9
• 1.2 课题的国内外研究现状9-14
• 1.2.1 系统辨识研究现状综述9-12
• 1.2.2 变量误差类模型研究现状12-14
• 1.3 本文主要研究内容14-16
• 第2章 变量误差模型的FFRLS辨识算法16-23
• 2.1 变量误差模型简介16-18
• 2.2 白噪声干扰的递推最小二乘辨识算法18-20
• 2.3 有色噪声干扰的递推最小二乘辨识算法20-21
• 2.4 本章小结21-23
• 第3章 白噪声干扰的变量误差模型的偏差补偿辨识23-43
• 3.1 算法框架23-26
• 3.2 偏差估计26-30
• 3.3 算法结果30-31
• 3.4 仿真分析31-41
• 3.4.1 不同噪声与信号方差比的仿真分析33-38
• 3.4.2 不同遗忘因子的仿真分析38-41
• 3.5 本章小结41-43
• 第4章 有色噪声干扰的变量误差模型的偏差补偿辨识43-65
• 4.1 算法框架43-45
• 4.2 偏差估计45-49
• 4.3 算法结果49-51
• 4.4 仿真分析51-63
• 4.4.1 系统参数阶跃变化53-56
• 4.4.2 系统参数线性变化56-59
• 4.4.3 系统参数正弦变化59-63
• 4.5 本章小结63-65
• 结论65-66
• 参考文献66-71
• 致谢71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 黄金峰;张合新;韩勇;吴坤;;基于不同遗忘因子的递推子空间辨识算法策略性能比较[J];信息与控制;2013年04期

2 徐嗣鑫，，陈里得;自适应向量遗忘因子辨识算法[J];自动化学报;1994年03期

3 黄金峰;张合新;胡友涛;张植;;基于有限记忆变遗忘因子的子空间辨识算法[J];控制理论与应用;2012年07期

4 张国忠,汪世汉,黄克明;自动调整遗忘因子的 LKL 辨识方法及应用[J];武汉水利电力大学学报;1998年03期

5 李界家,吴成东,王晓哲,马少华,李敏;故障诊断中遗忘因子的选取方法[J];沈阳建筑工程学院学报;2000年04期

6 阎晓明;李言俊;陈新海;;一种自动调整遗忘因子的快速时变参数辨识方法[J];自动化学报;1991年03期

7 丁健;杨慧中;;基于遗忘因子最小二乘的自适应学习控制[J];控制工程;2013年06期

8 余付平;冯有前;雷腾;李哲;;RLS字典学习中遗忘因子的影响[J];应用科学学报;2014年01期

9 张旭光;张云;王艳宁;王延杰;;基于遗忘因子与卡尔曼滤波的协方差跟踪[J];光学学报;2010年08期

10 李倩茹;王于丁;张晓芳;;一种变遗忘因子RLS算法的分析与仿真[J];现代电子技术;2008年17期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 丁锋;谢新民;王新;;一种多变量系统辨识的新方法:带遗忘因子随机逼近法[A];1992年中国控制与决策学术年会论文集[C];1992年

2 费敏锐;;用于快时变对象辨识的遗忘因子算式[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年

3 周东华;;具有遗忘因子的在线估计算法的比较研究[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 曾振鹏;变量误差模型带遗忘因子的偏差补偿最小二乘辨识[D];哈尔滨工业大学;2016年

  本文关键词：变量误差模型带遗忘因子的偏差补偿最小二乘辨识，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：311782