基于正交分解和主元分析的子空间辨识方法研究及应用

发布时间：2021-01-22 21:24

　　近二十年中，子空间辨识方法作为系统辨识领域的一个新的分支得到了极大的关注，相比较传统辨识方法，子空间辨识方法有不少优点，也更适应于多变量系统。经典的子空间辨识方法都是基于开环系统的，后来人们也相继提出了针对闭环，非线性系统等的子空间辨识方法。本论文从子空间辨识的基本算法出发，研究了一种基于正交分解和主元分析的闭环子空间辨识算法，并结合回转窑进行了仿真研究。本文的主要内容包括：1介绍了文章研究背景及现状，阐述了子空间辨识方法所用到的基本理论和基本算法，介绍了子空间辨识所用到的系统理论，线性代数，数值计算等相关知识，子空间辨识算法的基本步骤以及几种经典的子空间辨识算法。2经典的子空间辨识算法适用于开环系统，但是回转窑的生产过程是闭环的，因此针对经典的子空间辨识算法不能应用于闭环辨识的问题，本文研究了一种基于正交分解和主元分析子空间辨识算法，用正交分解方法把数据分解成确定部分和随机部分，然后再对确定部分进行辨识，求出系统矩阵。并且在系统的阶次识别方面引入了AIC（Akaike information criterion）准则，仿真实验说明了AIC准则在系统阶次辨识上有很好的效果，相对于经典子... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 子空间辨识的研究现状
    1.3 主要研究内容
第二章 子空间辨识算法的基础知识
    2.1 引言
    2.2 数学工具和线性系统的空间描述形式
        2.2.1 状态空间模型方程描述
        2.2.2 正交投影
        2.2.3 斜向投影
        2.2.4 QR 分解和 SVD 分解
        2.2.5 统计工具
    2.3 一些矩阵的定义
    2.4 本章小结
第三章 子空间辨识算法步骤以及经典算法
    3.1 子空间辨识算法的基本步骤
        3.1.1 回归法
        3.1.2 实现法
    3.2 经典子空间辨识算法
        3.2.1 N4SID 算法
        3.2.2 MOESP 算法
        3.2.3 CVA 算法
    3.3 三种经典方法的统一
    3.4 仿真实例
    3.5 本章小结
第四章 基于正交分解和主元分析的子空间辨识方法
    4.1 主元分析
        4.1.1 一些矩阵的定义
        4.1.2 闭环系统的正交分解实现理论
        4.1.3 基于正交分解和主元分析的子空间辨识算法
        4.1.4 系统矩阵的求解
    4.2 系统阶次的估计
        4.2.1 关于系统阶次辨识的概述
        4.2.2 通过 AIC 准则辨识系统阶次
    4.3 基于正交分解和主元分析的子空间辨识方法辨识步骤
    4.4 仿真实例
    4.5 本章小结
第五章 基于正交分解和主元分析子空间方法在回转窑中的应用
    5.1 回转窑概述
    5.2 回转窑控制现状
    5.3 子空间辨识方法在回转窑建模上的应用
        5.3.1 数据选取与预处理
        5.3.2 回转窑模型识别
        5.3.3 辨识结果的检验与分析
    5.4 本章小结
总结与展望
    1 总结
    2 展望
参考文献
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文
附录 B 攻读学位期间参与项目清单
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于图像反馈的回转窑烧结温度智能预测控制[J]. 张小刚,陈华,章兢,刘小燕.  控制理论与应用. 2007(06)
[2]预热带窑中滑环测温系统应用[J]. 王勇,张卫红,潘美珍.  水泥. 2002(11)
[3]回转窑集成智能控制系统[J]. 章兢,张小刚,刘小燕.  电工技术学报. 2002(04)
[4]基于图像序列处理的回转窑煅烧区温度测量[J]. 章兢,刘小燕.  电子测量与仪器学报. 1999(04)
[5]图像处理在氧化铝回转窑温度测量中的应用[J]. 欧阳峻,何青,刘小燕,章兢.  计算技术与自动化. 1999(02)
[6]一种工业回转窑炉的混合智能控制[J]. 王耀南.  控制理论与应用. 1996(06)



本文编号：2993930