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基于变分贝叶斯算法的线性变参数系统辨识

化工学报 2018年第7期69卷 3125-3134页

作者：李寒霜赵忠盖刘飞江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

线性变参数系统(LPV)将多阶段、非线性的过程建模转化为线性多模型的辨识问题,是解决非线性过程建模的一个有效手段。由于实际工业过程存在各种干扰因素,导致被建模系统呈现随机性及模型参数的不确定性。针对这一问题,考虑采用变分贝叶... 详细信息

线性变参数系统(LPV)将多阶段、非线性的过程建模转化为线性多模型的辨识问题,是解决非线性过程建模的一个有效手段。由于实际工业过程存在各种干扰因素,导致被建模系统呈现随机性及模型参数的不确定性。针对这一问题,考虑采用变分贝叶斯(VB)算法对LPV模型进行辨识。该算法首先给定参数相应的先验分布,通过最大化目标函数的下界,从而估计得到参数的后验分布。不仅可实现对参数的点估计,同时量化了估计值的不确定性。针对典型二阶过程和连续搅拌反应釜(CSTR),运用提出的算法进行仿真实验,表明了该贝叶斯估计方法的优越性。

关键词：非线性过程线性变参数系统多模型变分贝叶斯算法参数估计

线性变参数系统算法在船舶运动与参数控制的应用

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舰船科学技术 2022年第13期44卷 68-71页

作者：孙豫长江大学湖北荆州434023 驻马店职业技术学院河南驻马店463000

船舶的运动控制包括航向、航速和航迹控制等,在船舶大型化和高速化发展的今天,船舶运动控制水平与船舶航行安全性、航行效率息息相关。船舶的运动控制参数主要包括柴油发动机的参数、船舵参数、螺旋桨参数以及船舶吃水与形状参数,本文... 详细信息

船舶的运动控制包括航向、航速和航迹控制等,在船舶大型化和高速化发展的今天,船舶运动控制水平与船舶航行安全性、航行效率息息相关。船舶的运动控制参数主要包括柴油发动机的参数、船舵参数、螺旋桨参数以及船舶吃水与形状参数,本文在进行船舶运动控制器的设计时,采用了一种基于线性变参数(LPV)系统的控制算法,从系统稳定性、船舶运动参数数学建模、控制系统建模以及系统的性能仿真等方面进行深入研究,有助于提升船舶的运动与参数控制精度。

关键词：线性变参数系统运动控制数学建模稳定性航迹

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线性变参数系统抗扰动鲁棒模型预测控制

计算机仿真 2023年第4期40卷 282-285,475页

作者：邢丽娟杨世忠青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520

持续有界扰动影响线性变参数系统的稳定性控制,采用基于多面体集的线性变参数系统抗扰动鲁棒模型预测控制算法可扩大系统的控制可行域,实现系统的稳定控制,并减少在线运算量。考虑系统扰动影响和参数不确定性,离线算法得到一系列不变多... 详细信息

持续有界扰动影响线性变参数系统的稳定性控制,采用基于多面体集的线性变参数系统抗扰动鲁棒模型预测控制算法可扩大系统的控制可行域,实现系统的稳定控制,并减少在线运算量。考虑系统扰动影响和参数不确定性,离线算法得到一系列不变多面体集和对应的控制律。在线算法根据受扰动状态变量在多面体不变集中的位置,在相应离线控制律的凸包内优化出的实际控制律,得到系统的控制输入量。给出算法的详细实施步骤和算法稳定性的证明。通过仿真对比验证算法的有效性,所提出的算法可以实现有界干扰的线性变参数系统控制的快速性和稳定性。

关键词：鲁棒模型预测控制多面体集线性变参数系统抗扰动

子空间预测控制方法在线性变参数系统中的应用

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科学技术与工程 2017年第17期17卷 90-93页

作者：罗小锁重庆大学自动化学院重庆400044

提出了一种针对线性变参数系统的新型子空间预测控制方法。该方法首先通过子空间辨识算法获得线性变参数系统的子空间预测输出。然后,对构造的输入输出矩阵进行QR分解得到子空间预估器,将子空间预估器用于设计模型预测控制器。该控制器... 详细信息

提出了一种针对线性变参数系统的新型子空间预测控制方法。该方法首先通过子空间辨识算法获得线性变参数系统的子空间预测输出。然后,对构造的输入输出矩阵进行QR分解得到子空间预估器,将子空间预估器用于设计模型预测控制器。该控制器包含了积分作用,可消除稳态误差。最后,通过风机扑翼动力学系统的仿真实验,证明了该方法的有效性。

关键词：线性变参数系统子空间辨识模型预测控制风机扑翼动力学

一类随机输入下线性变参数系统动态误差分析方法

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弹箭与制导学报 1987年第4期 54-63页

作者：杨绍卿

本文中,对有m个随机输入的n阶变参数线性系统,在输入相关矩阵的每个元素r;（t;,t;）可表示成r;（t;,t;）= （?）或r;（t;,t;）=（?） t;系统状态协方差矩阵的确定微分方程,由此可迅速地计算系统的动态误差。

关键词：矩阵线性变参数系统数学分析方程随机输入动态误差分析

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线性变参数振动系统的全局辨识

机械工程学报 2022年第23期58卷 114-122页

作者：蔡宇刘旭程英豪南京航空航天大学机电学院南京210016 南京工业大学机械与动力工程学院南京210009

制造系统中存在大量振动特性随特定参数变化而变化的线性变参数振动系统。这类线性变参数振动系统的辨识目前主要通过局部辨识方法,为了准确辨识需要在不同调度变量下进行大量实验,往往效率很低。为了准确而高效地辨识线性变参数振动系... 详细信息

制造系统中存在大量振动特性随特定参数变化而变化的线性变参数振动系统。这类线性变参数振动系统的辨识目前主要通过局部辨识方法,为了准确辨识需要在不同调度变量下进行大量实验,往往效率很低。为了准确而高效地辨识线性变参数振动系统,提出一种全局辨识方法。对调度变量连续变化的线性变参数振动系统持续施加激励,将系统的振动微分方程进行时域离散,利用过完备字典函数库对离散模型进行表征,并利用稀疏回归进行求解,即可根据调度变量数据和系统的激励-响应数据一次辨识得到系统模型。以实际机床刀尖结构的模态参数数据,建立线性变参数振动系统代理模型进行验证。在单调度变量和多调度变量案例中,全局辨识得到的模态参数平均误差均在2.7%以下,充分显示了所提出全局辨识方法的有效性,也验证了线性变参数振动系统全局辨识的可行性。

关键词：线性变参数系统振动系统系统辨识全局辨识稀疏回归

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一种新型非线性时变模型:模糊变参数系统

电机与控制学报 2016年第11期20卷 86-91页

作者：张洪杨梁悦班晓军吴奋哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心黑龙江哈尔滨150001 北卡罗莱纳州立大学机械与宇航工程系美国罗利276957910

为了研究非线性时变模型,提出了模糊变参数系统。它是一种集T-S模糊系统和线性变参数系统诸多优点为一体的新型非线性时变模型,它继承了T-S模糊模型能有效处理非线性系统的优点,又保持了线性变参数模型处理时变系统的优势。模糊变参数... 详细信息

为了研究非线性时变模型,提出了模糊变参数系统。它是一种集T-S模糊系统和线性变参数系统诸多优点为一体的新型非线性时变模型,它继承了T-S模糊模型能有效处理非线性系统的优点,又保持了线性变参数模型处理时变系统的优势。模糊变参数系统不仅克服了传统T-S模糊模型在处理时变系统时模糊规则剧增的弱点,也扩展了线性变参数系统理论的适用范围,为解决非线性时变系统的控制问题提供了新思路。在以上模型的基础上,给出了零平衡点全局渐进稳定的一个充分条件以及设计一种T-S全状态反馈控制律的充分条件,数值仿真验证了结果的有效性。

关键词： T-S模糊系统线性变参数系统模糊变参数系统二次李亚普诺夫稳定非线性时变系统

线性时变参数系统的混合鲁棒H_2/H_∞控制

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控制工程 2007年第5期14卷 465-466,526页

作者：王涛李冀昆西南交通大学电气工程学院四川成都610031

研究具有模型参数不确定性和外部扰动的一类系统,即线性变参数系统(LPV)。考虑参数在多胞内变化,系统状态方程可以由多胞矩阵描述,利用H2/H∞范数条件与系统状态空间实现的线性矩阵不等式(LMI)之间的等价性,来求出H2/H∞设计问题的解,... 详细信息

研究具有模型参数不确定性和外部扰动的一类系统,即线性变参数系统(LPV)。考虑参数在多胞内变化,系统状态方程可以由多胞矩阵描述,利用H2/H∞范数条件与系统状态空间实现的线性矩阵不等式(LMI)之间的等价性,来求出H2/H∞设计问题的解,同时设计含有极点配置的多胞状态反馈控制器,使闭环系统具有所期望的混合H2/H∞性能和动态特性。给出一个弹簧阻尼器算例进行分析求解,仿真说明了系统的鲁棒稳定性和对脉冲干扰的抑制作用,验证了设计方案的有效性。

关键词：多胞技术线性变参数系统线性矩阵不等式 H2/H∞控制

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基于间隙度量的鲁棒LPV控制律设计

北京航空航天大学学报 2012年第11期38卷 1430-1434,1439页

作者：张增辉杨凌宇张晶申功璋北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191

针对高超声速飞行器飞行包线范围广和模型参数不确定性大的问题,提出了基于间隙度量的鲁棒线性变参数(LPV,Linear Parameter-Varying)控制律设计方法.该方法将间隙度量引入LPV控制器设计中,提出了基于最优间隙度量的凸分解策略,并将其... 详细信息

针对高超声速飞行器飞行包线范围广和模型参数不确定性大的问题,提出了基于间隙度量的鲁棒线性变参数(LPV,Linear Parameter-Varying)控制律设计方法.该方法将间隙度量引入LPV控制器设计中,提出了基于最优间隙度量的凸分解策略,并将其应用于多胞顶点的分解和鲁棒LPV控制器的自增益调参,以降低控制器的保守性;考虑模型的参数不确定性求取多胞LPV系统的顶点模型并设计顶点控制器,以提高顶点边界附近LPV控制器的鲁棒性;以某型高超声速飞行器为对象设计了鲁棒LPV控制器.仿真结果表明:该方法能降低大包线内控制器的保守性,实现高超声速飞行器在整个设计包线内精确的指令跟踪,并且在模型参数存在大的不确定性情况下仍保证系统的鲁棒性能和稳定性.

关键词：线性变参数系统间隙度量不确定性高超声速飞行器鲁棒控制