×

WH-EA:用于Wiener-Hammerstein系统辨识的进化算法。 (英语) Zbl 1398.93351号

概述:目前使用最佳线性逼近(BLA)识别Wiener-Hammerstein系统的方法至少涉及两个步骤。首先,BLA分为获取Wiener-Hammerstein模型的前后线性动力学。其次,对所有参数进行重新拟合,以减少建模误差。本文提出了一种单步识别Wiener-Hammerstein系统的新方法。该方法基于自定义进化算法(WH-EA),能够寻找最佳BLA分裂,同时高精度捕获过程静态非线性。此外,为了校正BLA估计中可能的误差,在足够的搜索空间内巧妙地修改极点和零点的位置,以允许对模型进行微调。通过一个实例和一个非线性系统辨识基准,分析了该方法的性能。

MSC公司:

93E12号机组 随机控制理论中的辨识
93D25号 控制理论中的输入输出方法
90 C59 数学规划中的逼近方法和启发式方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 肖肯斯,J。;Pintelon,R.,《线性系统的识别:精确建模的实用指南》,(2014),Elsevier·兹比尔0816.93005
[2] 莫拉,洛杉矶。;Amaya,J.E.,基于过阻尼系统开环阶跃响应的新识别方法,RIAI-Revista Iberoamericana de Automatica E Informatica Industrial,14,1,31-43,(2017)·doi:10.1016/j.riai.2016.09.006
[3] 刘,T。;王庆国。;Huang,H.-P.,《基于步骤或继电器反馈测试的过程识别教程》,《过程控制杂志》,23,10,1597-1623,(2013)·doi:10.1016/j.jprocont.2013.08.003
[4] van Overschee,P。;de Moor,B.,《线性系统的子空间识别:理论实现应用》,(2012),德国:施普林格科学与商业媒体,德国
[5] Ljung,L.,《系统识别:用户理论》,ptr prentice Hall Information and System Sciences Series(1999),新泽西州,美国:普伦蒂斯·霍尔,新泽西,美国
[6] Esfandiari,R.S。;Lu,B.,《动态系统建模与分析》,(2014),中国铁道大学出版社·兹比尔1297.00025
[7] 卡诺普特区。;Margolis,D.L。;Rosenberg,R.C.,《系统动力学:机电系统的建模、仿真和控制》,(2012),John Wiley&Sons·数字对象标识代码:10.1002/9781118152812
[8] Bonilla,J。;罗卡,L。;De La Calle,A。;Dormido,S.,混合可再生太阳能热电厂熔盐气体热回收系统的动态模型,RIAI-Revista Iberoamericana de Automatica e Informatica Industrial,14,1,70-81,(2017)·doi:10.1016/j.riai.2016.11.003
[9] 肖肯斯,J。;苏肯斯,J。;Ljung,L.,Wiener-hammerstein基准,第15届IFAC系统识别研讨会,圣马洛
[10] 威格伦,T。;Schoukens,J.,《非线性系统识别中用于开发和基准测试的三个自由数据集》,第12届欧洲控制会议论文集,ECC
[11] Schoukens,M。;马特森,P。;威格伦,T。;诺埃尔,J。
[12] 诺埃尔,J.P。;M.舒肯斯。
[13] De Moor,B。;De Gersem,P。;德舒特,B。;Favoreel,W.,Daisy:系统识别数据库,期刊a,3,(1997)
[14] Liu,G.P.,《非线性识别与控制:神经网络方法》(2012),施普林格科学商业媒体
[15] Giri,F。;Bai,E.W.,面向块的非线性系统辨识,(2010),德国柏林:施普林格,德国柏林·Zbl 1201.93004号 ·doi:10.1007/978-1-84996-513-2
[16] Janczak,A.,使用神经网络和多项式模型识别非线性系统:面向块的方法,310,(2004),施普林格科学与商业媒体
[17] Doyle,F.J。;Pearson,R.K。;Ogunnaike,B.A.,《使用Volterra模型进行识别和控制》,(2012年),美国纽约州纽约州纽约市:美国纽约州斯普林格·doi:10.1007/978-1-4471-0107-9
[18] Billings,S.A.,《非线性系统识别:时间、频率和时空域中的NARMAX方法》,(2013),英国奇切斯特:英国奇切斯特约翰·威利父子公司·Zbl 1287.93101号 ·doi:10.1002/9781118535561
[19] Oviedo,J.J.E。;范德沃勒,J.P。;Wertz,V.,《模糊逻辑、识别和预测控制》,(2006),施普林格科学与商业媒体
[20] 苏肯斯,J.A。;Vandewalle,J.P.,《非线性建模:高级黑盒技术》(2012),美国纽约州纽约市:Springer Science Business Media,美国纽约市
[21] Billings,S.A。;Fakhouri,S.Y.,包含线性动态和静态非线性元件的系统识别,Automatica,18,1,15-26,(1982)·Zbl 0472.93067号 ·doi:10.1016/0005-1098(82)90022-X
[22] Lopes dos Santos,P。;A.Ramos,J。;Martins de Carvalho,J.L.,《确定基准wiener-hammerstein:双线性和hammerstein双线性模型方法》,控制工程实践,20,11,1156-1164,(2012)·doi:10.1016/j.connengprac.2012.04.002
[23] 卡拉法提斯,A。;Arifin,北卡罗来纳州。;Wang,L。;Cluett,W.R.,基于维纳模型的pH过程识别新方法,化学工程科学,50,23,3693-3701,(1995)·doi:10.1016/0009-2509(95)00214-P
[24] Jurado,F.,《使用hammerstein模型识别固体氧化物燃料电池的方法》,《电源杂志》,154,1145-152,(2006)·doi:10.1016/j.jpowsour.2005.04.005
[25] Boubaker,S.,使用混合整数编码粒子群优化识别非线性hammerstein系统:在电力日峰值负荷预测中的应用,非线性动力学,90,2,797-814,(2017)·doi:10.1007/s11071-017-3693-9
[26] 加亚,M.S。;Zango,M.U。;优素福,洛杉矶。;穆斯塔法,M。;穆罕默德,B。;萨尼,A。;蒂贾尼,A。;Wahab,N.A。;Khairi,M.T.M.,《使用hammerstein-wiener和神经网络技术估算水处理厂的浊度》,《印度尼西亚电气工程与计算机科学杂志》,5,3,666-672,(2017)·doi:10.11591/ijeecs.v5.i3.pp666-672
[27] Buscarino,A。;科拉迪诺,C。;福图纳,L。;Apicella,M.L。;Mazzitelli,G。;Xibilia,M.G.,FTU液态锂限制器的温度模型识别,工业电子学会第42届会议论文集,IECON 2016·doi:10.1109/IECON.2016.7793337
[28] Mohammadi,M.R.S。;马托斯,R。;Rebelo,C.,风电机组塔架原型中的短尾螺栓预载损失:Hammerstein-wiener识别模型,ce/papers,10175-184,(2017)
[29] Bai,E.-W。;蔡,Z。;Dudley-Javoroski,S。;Shields,R.K.,wiener-hammerstein系统识别在电刺激瘫痪骨骼肌建模中的应用,第47届IEEE决策与控制会议论文集,CDC 2008·doi:10.1109/CDC.2008.4738728
[30] Bai,E.-W。;蔡,Z。;Dudley-Javorosk,S。;Shields,R.K.,改良wiener-hammerstein系统的识别及其在电刺激瘫痪骨骼肌建模中的应用,Automatica,45,3,736-743,(2009)·Zbl 1168.93409号 ·doi:10.1016/j.automatica.2008.09.023
[31] Dewhirst,O.P。;Simpson,D.M。;Angarita,北。;艾伦·R。;Newland,P.L.,《利用差分进化进行Wiener-Hammerstein参数估计》,生物激励系统和信号处理国际会议
[32] 奥利弗·J·A。;普列托,R。;Cobos,J.A。;俄亥俄州加西亚。;Alou,P.,用于dc-dc转换器灰箱建模的混合wiener-hammerstein结构,第24届IEEE应用电力电子会议和博览会论文集,APEC·doi:10.1109/APEC.2009.4802669
[33] Haryanto,A。;Hong,K.-S.,维纳-哈默斯坦模型的最大似然识别,机械系统和信号处理,41,1-2,54-70,(2013)·doi:10.1016/j.ymssp.2013.07.008
[34] 贝尼奥,I。;Kovács,J.等人。;Mononen,J。;Kortela,U.,过热器蒸汽温度动力学建模,国际模拟杂志:系统、科学与技术,6,6,3-9,(2005)
[35] 科伦伯格,M.J。;Hunter,I.W.,《非线性生物系统的识别:Lnl级联模型》,生物控制论,55,2-3,125-134,(1986)·Zbl 0611.92001号 ·doi:10.1007/BF00341928
[36] Gómez,J.C。;Jutan,A。;Baeyens,E.,pH中和过程的维纳模型识别和预测控制,IEE程序控制理论与应用,151,3,329-338,(2004)·doi:10.1049/ip-cta:20040438
[37] 李,S。;Li,Y.,使用神经网络Wiener模型对强化连续反应器进行模型预测控制,神经计算,185,93-104,(2016)·doi:10.1016/j.neucom.2015.12.048
[38] Ławryñczuk,M.,Hammerstein–Wiener系统的非线性预测控制,ISA交易,55,49-62,(2015)·doi:10.1016/j.isatra.2014.09.018
[39] 张,Q。;王,Q。;Li,G.,hammerstein系统的非线性建模和预测功能控制及其在转台伺服系统中的应用,机械系统和信号处理,72-73,383-394,(2016)·doi:10.1016/j.ymssp.2015.09.011
[40] Ławryñczuk,M.,以wiener–hammerstein模型为代表的动态系统的非线性预测控制,非线性动力学,86,2,1193-1214,(2016)·Zbl 1349.90665号 ·doi:10.1007/s11071-016-2957-0
[41] Schoukens,M。;Pintelon,R。;Rolain,Y.,通过最佳线性近似的非参数分离识别维纳-哈默斯坦系统,Automatica,50,2,628-634,(2014)·Zbl 1364.93168号 ·doi:10.1016/j.automatica.2013.12.027
[42] 韦斯特维克,D.T。;Schoukens,J.,wiener-hammerstein系统最佳线性近似的极点和零点的分类,布鲁塞尔自由大学学报·doi:10.3182/20120711-3-BE-2027.00340
[43] Vanbeylen,L.,识别wiener-hammerstein系统的分数方法,Automatica,50,3,903-909,(2014)·Zbl 1298.93345号 ·doi:10.1016/j.automatica.2013.013年12月
[44] Lauwers,L.,最佳线性近似在非线性面向块建模中的一些实际应用,(2011),布鲁塞尔Vrije大学
[45] Sjöberg,J。;劳尔斯,L。;Schoukens,J.,《Wiener-Hammerstein模型的识别:基于应用于SYSID’09基准问题的线性模型最佳分割的两种算法》,控制工程实践,20,11,1119-1125,(2012)·doi:10.1016/j.connengprac.2012.07.001
[46] 威斯威克,D.T。;Schoukens,J.,wiener-hammerstein模型线性子系统的初始估计,Automatica,48,11,2931-2936,(2012)·兹比尔1252.93124 ·doi:10.1016/j.automatica.2012.06.091
[47] Paduart,J。;劳尔斯,L。;Pintelon,R。;Schoukens,J.,使用多项式非线性状态空间方法识别Wiener-Hammerstein系统,控制工程实践,20,11,1133-1139,(2012)·doi:10.1016/j.connengprac.2012.06.006
[48] Wills,A。;Ninness,B.,《广义hammerstein-wiener系统估计和基准应用》,《控制工程实践》,第20、11、1097-1108页,(2012年)·doi:10.1016/j.connengprac.2012.03.011
[49] Tan,A.H。;香港Wong。;Godfrey,K.,使用增量非线性优化技术识别Wiener-Hammerstein系统,控制工程实践,20,11,1140-1148,(2012)·doi:10.1016/j.connengprac.2012.04.007
[50] Falck,T。;Pelckmans,K。;苏肯斯,J.A.K。;De Moor,B.,使用LS-SVM识别wiener-hammerstein系统,IFAC会议论文集,420,10,820-825,(2009)·doi:10.3182/20090706-3-FR-2004.0427
[51] 奈塔利,A。;Giri,F.,Wiener-hammerstein系统识别——一种进化方法,《国际系统科学杂志》,47,1,45-61,(2016)·Zbl 1333.93087号 ·doi:10.1080/00207721.2015.1027758
[52] Schoukens,M。;Tiels,K.,《从线性近似开始识别面向块的非线性系统:一项调查》,Automatica,85,272-292,(2016)·兹比尔1375.93038
[53] Ljung,L.,估计非线性时变系统的线性时变模型,欧洲控制杂志,7,2-3,203-219,(2001)·Zbl 1293.93754号 ·doi:10.3166/ejc.7.203-219
[54] Enqvist,M。;Ljung,L.,可分离输入过程非线性FIR系统的线性逼近,Automatica,41,3,459-473,(2005)·Zbl 1079.93015号 ·doi:10.1016/j.automatica.2004.11.016
[55] 肖肯斯,J。;Pintelon,R。;Dobrowiecki,T。;Rolain,Y.,《具有非线性畸变的线性系统的识别》,Automatica,41,3,491-504,(2005)·Zbl 1061.93032号 ·doi:10.1016/j.automatica.2004.10.004
[56] 肖肯斯,J。;Pintelon,R。;Rolain,Y.,《掌握100个练习中的系统识别》,(2012),John Wiley&Sons·数字对象标识代码:10.1002/9781118218532
[57] Pintelon,R。;Schoukens,J.,《系统识别:频域方法》,第二版(2012),John Wiley&Sons·Zbl 0970.93514号 ·doi:10.1002/9781118287422
[58] 肖肯斯,J。;拉泰尔,J。;Pintelon,R。;范德斯廷,G。;Dobrowiecki,T.,非线性系统最佳线性近似的鲁棒性问题,IEEE仪器与测量学报,58,5,1737-1745,(2009)·doi:10.1109/TIM.2009.2012948
[59] Bussgang,J.,振幅畸变高斯信号的互相关函数。电子研究实验室(1952年)
[60] Ljung,L.,与MATLAB一起使用的系统识别工具箱,(2007)·doi:10.3182/20120711-3-BE-2027.00061
[61] Vandersteen,G.,在误差-变量最小二乘和总最小二乘框架中识别线性和非线性系统,(1997),比利时:比利时布鲁塞尔大学
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。