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基于arma模型的结构识别

基于ARMA模型的结构识别

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作者：宋贵彩重庆大学

学位级别：硕士

系统识别的理论研究最初起源于控制论,但目前,它已在航空、航天、水文、机械及土木工程等多个领域均有了长足的发展。结构识别从属于系统识别的范畴,它的特殊性在于其考虑了经典的结构动力学知识、工程应用的简化假定和结构观测的实际... 详细信息

系统识别的理论研究最初起源于控制论,但目前,它已在航空、航天、水文、机械及土木工程等多个领域均有了长足的发展。结构识别从属于系统识别的范畴,它的特殊性在于其考虑了经典的结构动力学知识、工程应用的简化假定和结构观测的实际条件因素等。系统识别方法虽多种多样,本文针对线性二阶系统采用基于Auto-RegressiveMoving Average(arma)模型的时域识别方法是基于以下原因考虑的:一是由于实际工程结构与arma 模型存在着对应关系,由此模型参数的估计过程也就完成了对系统的一次识别过程;二是时变armaV 模型可以解决制约结构识别发展的两个很主要的难题-多自由度体系的识别和结构时变参数的识别;三是这种方法不仅可以在输入未知的情况下进行结构识别分析,而且不会丢失系统信息,从而拓宽了系统识别的应用领域。本文对基于arma 模型的识别方法的基本理论和方法,以及它在结构参数识别中的应用进行了初步地探讨和研究。结构与arma模型之间的对应关系是arma模型用于结构识别的前提条件,与结构等价的arma 模型有两种:一维arma 模型和armaV 模型。结构的arma 模型实现是通过描述系统的运动微分方程、状态空间方程和差分方程三种模型之间的转换得到的。模型参数的识别是arma 模型用于结构识别的关键部分,包括模型阶的判定、模型参数的估计以及模型的适用性检验。模型阶的判定也是通过上述三种模型之间的转换得到的;模型参数估计采用了最小二乘法;模型的适用性检验是通过模型的系统仿真输出和实际测量输出两者之间的比较进行分析的。本文首先对单自由度体系的四种参数变化过程进行识别分析,识别结果初步说明了这钟方法应用于结构时变参数识别的可行性;在此基础上,还对arma模型的不同模型结构(时不变、时变、一维和多维)在多层平面框架结构参数识别中的应用进行了分析,算例结果不仅证明了基于arma 模型的识别方法在一定程度上解决了多自由度体系参数识别以及时变参数识别的问题;而且还显示考虑了输入输出相关性的armaV 模型在识别方面明显优于一维arma 模型。

关键词：结构识别 arma 模型线性二阶系统

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关于海浪arma模型建模的理论研究

关于海浪ARMA模型建模的理论研究

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1995中国控制与决策学术年会

作者：刘胜王科俊哈尔滨工程大学自控系哈尔滨工程大学自控系

通过 arma 模型的参数估计,给出了描述海浪运动的 arma 模型,并利用仿真数据进行了拟合检验．结果表明:本文提出的海浪 arma 模型是一种非常理想的数学模型,且适于在线递推运算,便于工程应用。

关键词：海浪 arma 模型参数估计拟合检验仿真

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薄膜结构随机风场的arma模型仿真

薄膜结构随机风场的ARMA模型仿真

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第五届全国现代结构工程学术研讨会

作者：张华单建河海大学土木工程学院东南大学土木工程学院

本文应用 arma 模型对薄膜结构随机风场进行了数值仿真。引入时间序列多变量的自回归滑动平均（arma）方法, 在给定自功率谱密度函数矩阵的基础上提出一种有效的数值方法生成脉动风速时程样本函数。此方法可以考虑结构上目标风谱的空间... 详细信息

本文应用 arma 模型对薄膜结构随机风场进行了数值仿真。引入时间序列多变量的自回归滑动平均（arma）方法, 在给定自功率谱密度函数矩阵的基础上提出一种有效的数值方法生成脉动风速时程样本函数。此方法可以考虑结构上目标风谱的空间相关性以及随空间位置的变化情况。算例分析表明该方法计算精度和效率较高。

关键词：薄膜结构随机风场 arma 模型

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基于时间序列分析的水轮机叶片动态参数识别技术研究

基于时间序列分析的水轮机叶片动态参数识别技术研究

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作者：仉培强华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

在大朝山水电站 6 号水轮机叶片试验的基础上,对于实际测量的水轮机叶片应变和振动信号进行时间序列分析,识别水轮机叶片动态参数;同时,利用最大熵谱技术对水轮机叶片振动信号进行分析处理,为叶片动态参数识别和裂纹故障原因分析提供更... 详细信息

在大朝山水电站 6 号水轮机叶片试验的基础上,对于实际测量的水轮机叶片应变和振动信号进行时间序列分析,识别水轮机叶片动态参数;同时,利用最大熵谱技术对水轮机叶片振动信号进行分析处理,为叶片动态参数识别和裂纹故障原因分析提供更好的参考依据。本文主要工作: 1、在现场试验基础上,对于叶片试验数据文件进行提取和转换,并对数据进行预处理,检验测量信号的随机性,为动态参数识别和熵谱分析做好准备。 2、开发时间序列建模和分析专用程序,利用实测应变和振动数据计算识别水轮机叶片各阶模态固有频率和阻尼比,对分析结果进行分析。 3、对水轮机叶片振动数据进行熵谱分析,并与经典功率谱分析结果进行比较,分析水轮机叶片振动特性及裂纹故障成因。

关键词：水轮机叶片时间序列 arma 模型动态特性固有频率

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控制系统性能评价

控制系统性能评价

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作者：王万召华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

本文以 Harris 提出的基于最小方差控制的调节性能指标作为出发点,以时间序列分析和最小方差控制原理作为主要分析、计算工具,对热工自动控制中的常见控制系统结构形式进行了分析、讨论,得到了可以工程实用的性能评价策略。在对过程控... 详细信息

本文以 Harris 提出的基于最小方差控制的调节性能指标作为出发点,以时间序列分析和最小方差控制原理作为主要分析、计算工具,对热工自动控制中的常见控制系统结构形式进行了分析、讨论,得到了可以工程实用的性能评价策略。在对过程控制系统的日常输出进行时间序列分析时,对于 arma 模型的参数估计我们使用了麦夸特(Marquardt)方法来进行最小二乘估计,并采用 F-检验进行模型定阶,取得了满意的结果。随后,在对控制系统输出进行时间序列分析的基础上,我们应用“反馈控制不变项”理论(最小方差控制理论),得到了实际控制系统处于理想最小方差控制状态下的输出方差,进而求得了控制系统的调节性能指标。我们将这项性能评价策略分别应用到反馈控制系统、前馈-反馈控制系统、串级控制系统,均取得了满意的效果。

关键词：控制性能评价时间序列分析最小方差控制 arma 模型反馈控制不变项

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时序模型拟合优度的TOPSIS评价法及其应用

时序模型拟合优度的TOPSIS评价法及其应用

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第九届中国管理科学学术年会

作者：江兵高伟良刘少伟合肥工业大学管理学院

本文提出对时序模型拟合优度进行多准则综合评价的选择思路,建立了兼顾统计特性和拟合效果的多指标评价体系及相应的 TOPSIS 评价法,其中对指标权重的确定,提出了基于相关系数的客观赋权法。最后以一股票市盈率序列为例进行实证研究。

关键词：时序模型拟合优度 arma 模型 TOPSIS 评价法相关系数

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GPS导航仪的反SA卡尔曼滤波技术

GPS导航仪的反SA卡尔曼滤波技术

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中国航海学会1993年度学术交流会

作者：邵建平宋光普田宝珠海军大连舰艇学院海军大连舰艇学院海军大连舰艇学院

本文研究了采用卡尔曼滤波技术（KF,Kalman Filtering）来减小 SA （Selective Availability,选择可用性）对 GPS 导航仪定位影响的理论和方法。文章从分析 SA 技术机理及 SA 影响下的定位误差特性入手,运用现代时间序列分析方法对 SA ... 详细信息

本文研究了采用卡尔曼滤波技术（KF,Kalman Filtering）来减小 SA （Selective Availability,选择可用性）对 GPS 导航仪定位影响的理论和方法。文章从分析 SA 技术机理及 SA 影响下的定位误差特性入手,运用现代时间序列分析方法对 SA 定位误差模型进行了建模研究,然后提出了反 SA 的 KF 模型,并在此基础上探讨了反 SA 的 KF 算法。研究结果表明：SA 定位误差模型可用小于三阶的 arma 模型描述;利用卡尔曼滤波自适应辨识算法可有效地辨识模型参数。所提出的自适应滤波算法及自校正滤波算法能有效地抑制 SA 误差,这说明利用卡尔曼滤波技术反 SA 是可行的。本文的研究结果对提高 GPS 导航精度, 推广 GPS 在军事航海和特殊民用航海中的应用有实用意义;此外对 GPS 导航滤波器的设计也有一定的参考价值。

关键词：全球定位系统(GPS) 选择可用性(SA) 误差 arma 模型系统辨识时间序列分析卡尔曼滤波

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