模糊系统辨识
- 格式:ppt
- 大小:898.50 KB
- 文档页数:5
模糊系统的辨识与自适应控制在现代控制理论研究中,模糊控制是一种重要的控制方法。
模糊控制是对非线性系统的一种解决方案,这种控制方法利用模糊逻辑来处理不确定性和信息丢失问题,从而提高了控制的效率和精度,因此在自适应控制中得到了广泛的应用。
一、模糊系统辨识模糊系统辨识是指对模糊控制系统进行参数辨识和模型识别,目的是为了找到最佳的控制方案。
模糊系统的辨识过程也是确定模糊控制系统结构和参数的过程。
模糊控制系统需要依赖于模糊规则库和隶属函数来完成参数辨识和模型识别。
模糊规则库是一个包含了各种规则的数据库,其中每个规则由一组条件和一组相应的控制动作组成。
隶属函数用来描述输入变量和输出变量之间的映射关系。
在模糊系统辨识的过程中,需要收集大量的数据来分析和处理,以便从中提取有用的信息。
这里的数据包括输入数据和输出数据,输入数据包括控制输入和环境输入,输出数据包括控制输出和系统响应。
通过对这些数据进行分析、模型识别和参数辨识,可以得到一个模糊控制系统的模型,并对其进行优化调整,以使其更好地适应所需的控制任务。
二、自适应控制模糊系统的自适应控制是利用模糊控制系统的动态特性,不断根据控制系统的变化自动调整控制参数,以达到最优的控制效果。
因此,自适应控制算法是一种重要的控制算法,它可以自动调整控制参数以快速响应外部变化。
自适应控制有多种方法,包括自适应模糊控制、自适应神经网络控制、自适应PID控制、自适应模型预测控制等。
其中,自适应模糊控制是一种广泛应用的控制方法,它可以自动调整模糊规则库、隶属函数以及控制输出,以适应不同的控制任务和环境条件。
三、结论总之,在现代控制领域中,模糊控制方法是一种重要的控制方法之一,具有较高的鲁棒性和鲁棒性。
模糊控制方法除了能够处理非线性系统,还可以处理模糊系统,因此在实际控制中被广泛应用。
模糊系统的辨识和自适应控制是模糊控制方法的两个基本方面,它们为模糊控制的优化和应用提供了基础和保障。
基于NT降阶算法的区间二型模糊系统辨识王哲【摘要】Due to the defects in description system uncertainty of the traditional T-S fuzzy description system, type-2 T-S fuzzy system has received extensive attention. In according with the low efficiency of common type reduction algorithm for interval two type fuzzy set, the NT type reduction algorithm was used for interval type-2 fuzzy system identification. The NT type reduction algorithm avoid the complexity iterative search operation, directly using the upper and lower bounds of first membership function, and then directly get the results of the fuzzy system. The simulations result shows that NT type reduction algorithm can improve identification efficiently without reduce identification accuracy.%由于传统T-S模糊描述系统不确定性方面的缺陷,二型T-S模糊系统得到了广泛关注.针对常见区间二型模糊集合的降阶算法存在的效率低下的问题,本文利用NT降阶算法进行区间二型模糊系统的辨识.NT降阶算法避免了复杂的迭代搜索操作,直接利用首隶属度函数的上、下限进行降阶运算,然后直接得到解模糊化结果.仿真实例表明,利用NT降阶算法能够在不降低辨识精度的情况下,提高辨识效率.【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2018(025)006【总页数】4页(P17-20)【关键词】区间二型模糊集合;降阶;T-S模糊系统;模糊辨识;NT降阶算法【作者】王哲【作者单位】天津现代职业技术学院,天津 300350【正文语种】中文【中图分类】TP273+.40 引言近些年,T-S模糊模型在非线性系统辨识方面取得了很好的效果。
模糊控制技术在系统辨识中的应用随着科技不断进步和应用领域的不断拓展,现代自动控制中的模糊控制技术越来越受到重视。
模糊控制技术是一种基于模糊逻辑思想的控制方法,具有简单、高效、鲁棒性强等优点。
在系统辨识中,模糊控制技术的应用更是发挥了重要作用。
本文将从模糊控制技术的概念、特点、应用等方面具体讨论,结合实际案例来深入探究其在系统辨识中的应用。
一、模糊控制技术的概念与特点模糊控制技术是一种使用模糊逻辑进行控制的方法,与传统的精确控制方法相比,其主要特点在于:1. 模糊控制技术强调的是概念性、模糊性描述,对于具有一定程度的不确定性或复杂性的控制问题,模糊控制具有很好的表达和处理能力。
2. 模糊控制技术所采用的规则库是基于人类的经验和专业知识生成的,这样的控制方法更能符合人类的思维模式,易于理解和应用。
3. 模糊控制技术的实现需要用到模糊推理,这可以处理在控制中难以对准的变化因素,提高了控制的可靠性和鲁棒性,使得系统的控制更加智能化。
二、模糊控制技术在系统辨识中的应用在系统辨识中,模糊控制技术可以通过对系统行为的观察和数学建模,利用现有的模糊控制理论方法进行处理和计算,构建模型,在数据较少或者存在一定噪声的情况下,提高了系统理解、处理和预测的准确性和稳定性,具体应用包括以下几个方面:1. 模糊识别模糊识别是指通过分析和处理数据,获取系统动态特性的一种方法,可以得到系统的模型参数和结构,并对系统进行建模和仿真。
模糊识别面对的是较为复杂的、非线性、时变或耦合的系统问题,其特点是需要大量的实验数据配合专家经验来处理,针对这些问题,模糊控制技术具有有效性和鲁棒性,在实际中被广泛应用。
例如,在工业流程控制中,模糊识别技术能够对流量、浓度、温度等流程参数进行模糊识别,有效控制生产过程。
2. 模糊建模模糊建模是将现实问题抽象转化为数学问题,构建数学模型的过程,通过建立系统状态与控制输入之间的数学关系来分析系统的特性和性能。
《系统辨识》新方法引言系统辨识是指通过收集系统的输入和输出数据,建立数学模型来描述系统的动态特性和行为规律的过程。
它在工程控制、通信系统、经济学、生物学等领域都有着广泛的应用。
传统的系统辨识方法包括最小二乘法、频域法、状态空间法等,然而这些方法在处理高维复杂系统时往往面临着诸多困难和局限性。
开发新的系统辨识方法成为当前研究的重要方向之一。
1. 基于深度学习的系统辨识方法深度学习是近年来发展迅猛的机器学习方法,其在图像识别、语音识别等领域已经取得了巨大的成功。
研究者们开始将深度学习方法引入系统辨识领域,希望通过深度神经网络对系统的非线性动态进行建模。
与传统的线性模型相比,深度学习方法更加灵活和准确,能够处理更加复杂的系统动态特性。
有研究者利用深度学习方法对非线性动力学系统进行辨识,取得了较好的效果。
这为系统辨识方法带来了新的思路和突破口。
2. 基于信息论的系统辨识方法信息论是研究信息传输、存储和处理的数学理论。
近年来,一些研究者开始探索将信息论方法引入系统辨识领域。
信息论方法可以量化系统输入与输出之间的信息流动,从而揭示系统的动态行为。
使用信息论方法进行系统辨识,不仅可以对系统的稳定性和故障诊断进行分析,还可以对系统的冗余信息和关键信息进行提取,提高辨识的准确性和鲁棒性。
基于信息论的系统辨识方法正逐渐受到研究者的重视。
3. 基于数据驱动的系统辨识方法传统的系统辨识方法需要先对系统的数学模型进行假设和构建,然后根据收集到的数据对模型进行参数估计和验证。
然而在实际应用中,许多系统的动态特性往往十分复杂,很难通过已知的数学模型来描述。
一些研究者开始提倡使用数据驱动的方法进行系统辨识。
即直接利用系统的输入和输出数据,通过数据挖掘和模式识别技术来揭示系统的内在规律和动态特性。
这种方法不需要对系统进行先验假设,能够更好地适应复杂系统的辨识需求。
4. 基于机器学习的系统辨识方法机器学习是一种实现人工智能的方法,其包括监督学习、无监督学习、强化学习等技术。
北京工商大学《系统辨识》课程调研报告题目类别:系统建模的分类现代辨识方法报告题目:基于神经网络与模糊控制的辨识方法调研目录第一章系统辨识理论综述 21.1系统辨识的基本原理 21.2系统辨识的经典方法 21.3神经网络系统辨识综述 21.3.2神经网络在非线性系统辨识中的应用 2 1.4模糊系统辨识综述 31.4.1模糊系统的结构辨识 31.4.2参数优化的方法 31.4.3模糊规则库的化简 31.5小结 4第二章模糊模型辨识方法的研究 42.1模糊模型辨识流程 42.2模糊模型结构辨识方法 52.3模糊模型参数辨识方法 52.4模糊系统辨识中的其它问题 62.4.1衡量非线性建模方法好坏的几个方面 62.4.2模糊辨识算法在实际系统应用中的几个问题 62.4.3模糊模型的品质指标 62.5小结 7第三章基于两种模型的自行车机器人系统辨识 73.1基于ARX模型的自行车机器人系统辨识 73.2基于ANFls模糊神经网络的自行车机器人系统辨识 73.3 展望 7第一章系统辨识理论综述1.1系统辨识的基本原理根据LA.zadel的系统辨识的定义(1962):系统辨识就是在输入和输出数据的基础上,从一组给定的模型类中,确定一个与所测系统等价的模型"系统辨识有三大要素:(1) 数据。
能观测到的被辨识系统的输入或输出数据,他们是辨识的基础。
(2) 模型类。
寻找的模型范围,即所考虑的模型的结构。
(3) 等价准则。
等价准则一辨识的优化目标,用来衡量模型接近实际系统的标准。
1.2系统辨识的经典方法1、阶跃响应法系统辨识;2、频率响应法系统辨识;3、相关分析法系统辨识;4、系统辨识的其他常用方法;1.3神经网络系统辨识综述1.3.1神经网络在线性系统辨识中的应用自适应线性(Adallne一MadaLine)神经网络作为神经网络的初期模型与感知机模型相对应,是以连续线性模拟量为输入模式,在拓扑结构上与感知机网络十分相似的一种连续时间型线性神经网络。
两类T-S 模糊模型的建模方法T-S 模糊模型的辨识有两种方法:通过运动方程建立T-S 模糊模型和通过输入输出 数据利用模糊C 均值聚类算法、最小二乘法、遗传算法等拟合算法辨识模型参数。
1. 通过运动方程建立T-S 模糊模型。
这种方法首先要对系统进行运动分析,然后得到运动状态的状态空间形式(非线性),再利用T-S 模糊模型分段近似,得到系统的T-S 模糊模型。
实例:一级倒立摆系统的模型建立[模糊控制系统的设计及稳定性分析P45]现在利用一般的线性化方法构造局部模型。
假设系统的真值模型为:()()x f x g x u =+ (1) 其中x 是系统的状态变量,u 是系统的输入,(),()f x g x 均是关于x 的非线性函数。
为了方便,记(,)()()F x u x f x g x u ==+ (2) 将(,)F x u 在工作点00(,)x u 用泰勒级数展开法可得:00000,000(,)()|()|()...x x x x u u u u F Fx F x u F x u x x u u x u ====∂∂==+-+-+∂∂ (3) 上式中00000(,)()()F x u f x g x u =+,记00|x x u u F A x ==∂=∂,00|x x u u FB u ==∂=∂,并忽略式(3)中的高次项得:0000((,))x Ax Bu F x u Ax Bu =++-- (4)1.1若00(,)(0,0)x u =且是系统的平衡点,则00(,)(0,0)0F x u F ==,此时可得平衡点00(,)(0,0)x u =处的一个局部线性化模型x Ax Bu =+ (5) 其中0000|x x u u F A x ====∂=∂,0000|x x u u FB u ====∂=∂。
1.2若00(,)x u 既不是平衡点,又不满足00(,)(0,0)x u =,我们采用下面的线性化方法。
非线性系统的模糊辨识方法与应用研究随着科学技术的飞快发展,非线性系统的研究也逐渐深入,非线性问题已成为科学技术领域中的热点之一。
然而,非线性系统的动态特性较为复杂,研究起来也较为困难,为此,科学家们不断探索新的方法对非线性系统进行研究。
其中,非线性系统的模糊辨识方法得到了越来越多的关注和应用。
模糊辨识是指用模糊数学的理论和方法对非线性、模糊或不确定系统进行建模和分析,从而获得系统的模糊模型。
模糊理论的重要特征是能够在不知道数据分布的情况下,对事物进行模糊化处理,从而在一定程度上消除了数据所包含的噪音。
模糊辨识在非线性系统建模方面具有很大的优势,可以直接处理非线性问题中不确定的部分,并将其表示为模糊量,从而建立起系统的模糊模型,为非线性系统的研究提供了新的思路和方法。
模糊辨识方法在非线性系统的建模中具有广泛应用,其中最常见的应用是在控制系统中。
控制系统中的非线性问题较多,例如:非线性传感器、非线性执行机构、非线性干扰等。
这些非线性特性的存在将使得控制系统的性能和稳定性受到很大影响,进而影响到整个系统的运行效果。
针对这些问题,模糊辨识可以通过将系统的非线性特性转化为模糊量进行建模,从而设计出相应的模糊控制器,实现对非线性系统的精确控制。
除了控制系统外,模糊辨识方法还被广泛应用于信号处理、图像处理、模式识别等领域。
例如在图像处理中,通过将图像的像素值转化为模糊量进行建模,可以实现对图像的特征提取和图像分割等一系列操作,从而大大提高了图像处理的效率和准确性。
对于非线性系统的模糊辨识方法和应用研究,还有许多问题有待解决。
例如如何提高模糊辨识的准确度和效率、如何完善模糊控制器的设计和优化方法等。
这些问题的解决将会为非线性系统及其在实际应用中的推广和发展提供更加坚实的基础与支撑。
总之,非线性系统的模糊辨识方法为非线性系统的建模和控制提供了一种新的思路与方法,极大地方便了实际应用中的非线性问题的解决。
在今后的研究与应用中,我们应继续深入探索非线性系统的模糊辨识方法及其应用,将其更好地应用于实际问题中,取得更好的研究和应用效果。
T-S模糊系统的辨识方法及其在主汽温系统中的应用
刘红军;王娜;韩璞;王东风
【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2005(032)005
【摘要】针对T-S模糊模型辨识步骤中,结构辨识与参数辨识混在一起、计算量大的缺点,提出了应用确定模糊规则结论参数的启发式辨识方法.对启发式辨识方法的基本原理做了阐述,并将基于该方法的T-S模糊模型应用于火电厂主汽温系统.以某600MW直流锅炉高温过热器为研究对象,对其不同工况下的单位阶跃响应模型进行了辨识.仿真结果表明,该T-S模糊系统能有效地逼近主汽温系统阶跃响应模型,验证了所提出的辨识算法的有效性和可行性.
【总页数】5页(P47-51)
【作者】刘红军;王娜;韩璞;王东风
【作者单位】华北电力大学,控制科学与工程学院,河北,保定,071003;华北电力大学,控制科学与工程学院,河北,保定,071003;华北电力大学,控制科学与工程学院,河北,保定,071003;华北电力大学,控制科学与工程学院,河北,保定,071003
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.模糊系统辨识方法在TIG焊过程建模中的应用 [J], 李文;孙辉;陈字刚
2.二型T-S模糊系统在球磨机料位预测中的应用 [J], 王丹;郭磊;阎高伟
3.基于新模糊系统与T-S模糊系统的比较与研究 [J], 薛梅;李凌云;王文胜;杨文潮
4.基于T-S模型的模糊系统辨识方法综述 [J], 蒋强;肖建;何都益;蒋伟;王梦玲
5.基于正则化的模糊C-均值聚类算法及其在T-S模糊系统辨识问题中的应用 [J], 王艳;徐再花;张大庆
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。