基于稀疏向量重构的多变量系统参数和时滞联合估计

发布时间：2021-04-06 03:21

　　许多工业过程,如蒸馏塔、热交换器和反应堆等,都可以用时滞多变量系统建模.时滞的存在使得系统的输出不能及时响应,且稳定性变差,设计系统控制器时对时滞参数的精度要求较高,因此,时滞的估计和系统参数估计都是系统辨识的重要内容.本文针对不同的含有未知时滞的多变量系统,采用过参数化方法建立具有高维稀疏参数向量的辨识模型.除非时滞是预先确定的,传统辨识方法不能得到稀疏解且需要大量观测数据.受稀疏优化和压缩感知重构（compressed sensing reconstruction,CSR）理论启发,本文基于凸优化方法和贪婪算法,利用辅助模型和迭代辨识思想,提出相应的联合时滞和参数辨识方法,具体研究成果如下.1.针对含有未知时滞的多输入单输出受控自回归系统,基于凸松弛理论,改进基追踪降噪方法提出阈值基追踪降噪算法.基于贪婪搜索策略,提出执行速度更快的阈值正则化正交匹配追踪算法.为进一步提高计算效率,运用梯度搜索原理提出梯度追踪（gradient pursuit,GP）算法.提出的算法能够在少量采样数据的情况下获得有效的参数估计,系统未知时滞可根据估计参数向量的稀疏结构确定.仿真算例验证了所提算法的有... 

【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 问题的提出与研究意义
    1.2 领域研究现状
    1.3 本文主要研究内容简介
第二章 多输入单输出受控自回归系统的参数和时滞辨识
    2.1 系统描述
    2.2 信息矩阵的规范化处理
    2.3 MISO-CAR系统的阈值基追踪降噪算法
        2.3.1 算法推导
        2.3.2 仿真实验
    2.4 MISO-CAR系统的阈值正则化正交匹配追踪算法
        2.4.1 算法推导
        2.4.2 仿真实验
    2.5 MISO-CAR系统的梯度追踪算法
        2.5.1 算法推导
        2.5.2 计算量分析
        2.5.3 仿真实验
    2.6 小结
第三章 多输入单输出输出误差系统的参数和时滞辨识
    3.1 系统描述
    3.2 信息矩阵的规范化处理
    3.3 MISO-OE系统的辅助模型基追踪降噪迭代算法
        3.3.1 算法推导
        3.3.2 仿真实验
    3.4 MISO-OE系统的辅助模型正交匹配追踪迭代算法
        3.4.1 算法推导
        3.4.2 仿真实验
    3.5 MISO-OE系统的辅助模型梯度追踪迭代算法
        3.5.1 算法推导
        3.5.2 计算量分析
        3.5.3 仿真实验
    3.6 小结
第四章 多输入单输出输出误差滑动平均系统的参数和时滞辨识
    4.1 系统描述
    4.2 信息矩阵的规范化处理
    4.3 MISO-OEMA系统的辅助模型增广基追踪降噪迭代算法
        4.3.1 算法推导
        4.3.2 仿真实验
    4.4 MISO-OEMA系统的辅助模型增广正交匹配追踪迭代算法
        4.4.1 算法推导
        4.4.2 仿真实验
    4.5 MISO-OEMA系统的辅助模型增广梯度追踪迭代算法
        4.5.1 算法推导
        4.5.2 计算量分析
        4.5.3 仿真实验
    4.6 小结
第五章 结论与展望
致谢
参考文献
附录 :攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]传递函数辨识（14）:频率响应迭代参数估计（串联情形）[J]. 丁锋,徐玲,刘喜梅.  青岛科技大学学报(自然科学版). 2020(03)
[2]传递函数辨识（13）:频率响应迭代参数估计（并联情形）[J]. 丁锋,徐玲,刘喜梅.  青岛科技大学学报(自然科学版). 2020(02)
[3]传递函数辨识（12）：频率响应递推参数估计（串联情形）[J]. 丁锋,徐玲,刘喜梅.  青岛科技大学学报(自然科学版). 2020(01)
[4]传递函数辨识（11）:频率响应递推参数估计（并联情形）[J]. 丁锋,徐玲,刘喜梅.  青岛科技大学学报(自然科学版). 2019(06)
[5]传递函数辨识（10）:基于频率响应的迭代参数估计方法[J]. 丁锋,徐玲,刘喜梅.  青岛科技大学学报(自然科学版). 2019(05)
[6]传递函数辨识（9）:基于频率响应的递推参数估计方法[J]. 丁锋,徐玲,刘喜梅.  青岛科技大学学报(自然科学版). 2019(04)
[7]基于辅助变量的压缩采样匹配追踪闭环系统辨识方法[J]. 刘艳君,韩雪,丁锋.  控制与决策. 2017(10)
[8]多输入动态调节系统的正交匹配追踪迭代辨识算法[J]. 刘艳君,陶太洋,丁锋.  中南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[9]MISO-FIR系统的梯度追踪辨识算法[J]. 陶太洋,刘艳君,丁锋.  信息与控制. 2016(02)
[10]MISO系统基于正交匹配追踪算法的参数与时滞联合估计[J]. 刘艳君,陶太洋,丁锋.  控制与决策. 2015(11)



本文编号：3120654