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基于互联自适应卡尔曼观测器的PMSM参数辨识
1
作者
李世元
杨恒占
+1 位作者
钱富才
谭博
《电子测量技术》
北大核心
2024年第24期21-29,共9页
针对永磁同步电机运行过程中参数变化及耦合误差问题,本文提出一种基于互联式自适应扩展卡尔曼观测器的在线多参数辨识模型。首先,通过建立互联式多参数耦合补偿辨识模型降低测量噪声和参数耦合误差对辨识精度的影响,获取到高精度的辨...
针对永磁同步电机运行过程中参数变化及耦合误差问题,本文提出一种基于互联式自适应扩展卡尔曼观测器的在线多参数辨识模型。首先,通过建立互联式多参数耦合补偿辨识模型降低测量噪声和参数耦合误差对辨识精度的影响,获取到高精度的辨识结果。其次,使用自适应方法对扩展卡尔曼观测器进行动态调整,保证工况转变后电机参数辨识的快速性和准确性,并使用Lyapunov函数分析了观测器存在模型误差时的收敛性。最后,在Matlab和RT-LAB半仿真物理系统平台进行了仿真和半仿真实验,结果表明,本文的方法有效降低了测量噪声误差和参数耦合误差,并显著改善了观测器的抗扰动性能。
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关键词
永磁同步电机
互联式观测器
自适应
扩展卡尔曼
在线多参数辨识
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职称材料
一类随机系统完全统计特征控制
被引量:
6
2
作者
杨恒占
钱富才
+1 位作者
黄姣茹
高嵩
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期669-675,共7页
非线性随机系统完全统计特征控制优于低阶矩控制,但往往因为算法的复杂性难以实际应用.本文针对受高斯白噪声激励的标量非线性随机系统,针对状态响应提出了一种完全统计特征控制方法.首先将刻画完全统计特征的概率密度函数表示成指数函...
非线性随机系统完全统计特征控制优于低阶矩控制,但往往因为算法的复杂性难以实际应用.本文针对受高斯白噪声激励的标量非线性随机系统,针对状态响应提出了一种完全统计特征控制方法.首先将刻画完全统计特征的概率密度函数表示成指数函数,利用FPK(Fokker-Planck-Kolmogorov)方程求出概率密度函数的各阶导数,进而建立指数函数Taylor展开的系数与待求反馈控制增益间的关系.然后,依据控制目标给出了求解反馈增益的优化问题.针对目标概率密度函数的不同情况,分别给出了跟踪控制策略:对于指数函数Taylor展开为有限项形式的情况,能够直接得到控制增益并完全跟踪目标概率密度函数;其他情况下,也能够达到较好的控制效果.仿真验证了本文方法的有效性.
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关键词
非线性
随机系统
完全统计特征
FPK方程
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职称材料
未知噪声协方差的自适应容积卡尔曼滤波
被引量:
4
3
作者
杨恒占
王盛博
何红丽
《空军工程大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2021年第2期42-47,共6页
针对噪声协方差不确定情况下容积卡尔曼滤波解决非线性目标跟踪中存在的问题,提出了一种优化的自适应容积卡尔曼滤波。首先根据新息序列和残差序列导出的线性矩阵方程得到噪声的协方差,基于新息序列与残差序列的相关性,推导出一种新的...
针对噪声协方差不确定情况下容积卡尔曼滤波解决非线性目标跟踪中存在的问题,提出了一种优化的自适应容积卡尔曼滤波。首先根据新息序列和残差序列导出的线性矩阵方程得到噪声的协方差,基于新息序列与残差序列的相关性,推导出一种新的过程噪声协方差Q估计方法;然后采用残差序列对测量噪声协方差进行估计,利用加权因子将当前的噪声协方差矩阵与估计值组合成为新的测量噪声协方差阵R,有效避免了不准确状态估计的局限性。仿真结果表明:在时变噪声协方差的条件下,所提出的自适应容积卡尔曼算法的跟踪精度明显提高。
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关键词
自适应滤波
数据融合
目标跟踪
非线性滤波
未知噪声统计
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职称材料
具有双重不确定性系统的联合滤波算法
被引量:
13
4
作者
江涛
钱富才
+1 位作者
杨恒占
胡绍林
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期535-544,共10页
卡尔曼滤波在高斯白噪声的假设下是一种最优滤波,基于区间数学理论的集员滤波(Set-membership filter,SMF)能够有效处理有界噪声假设下的滤波问题.然而,随机噪声和有界噪声在许多情况下会同时干扰控制系统.由于两种滤波算法都受到各自...
卡尔曼滤波在高斯白噪声的假设下是一种最优滤波,基于区间数学理论的集员滤波(Set-membership filter,SMF)能够有效处理有界噪声假设下的滤波问题.然而,随机噪声和有界噪声在许多情况下会同时干扰控制系统.由于两种滤波算法都受到各自适用范围的限制,使用单一滤波算法难以得到理想的估计结果.本文通过建立具有双重不确定性系统的模型,提出了一种基于贝叶斯估计联合滤波算法.该算法用卡尔曼滤波处理系统的随机不确定性,用集员滤波处理系统的有界不确定性,得出一个易于实现的滤波器.最后通过对雷达跟踪系统的仿真,结果表明,较单一滤波算法,联合滤波具有更强的噪声适应性和有效性.
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关键词
卡尔曼滤波
集员滤波
双重不确定性
联合滤波
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职称材料
基于IBM的递阶优化控制网络
5
作者
钱富才
杨恒占
刘丁
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2001年第7期87-90,共4页
研究了整体目标函数关于各子系统具有不可加形式的大系统稳态优化控制问题。针对利用多目标优化技术把不可分问题转化为可分问题时采用的选代策略使得计算较慢的问题 ,提出了具有递阶结构的基于IBM的Hopfield优化网络 ,并证明了该网络...
研究了整体目标函数关于各子系统具有不可加形式的大系统稳态优化控制问题。针对利用多目标优化技术把不可分问题转化为可分问题时采用的选代策略使得计算较慢的问题 ,提出了具有递阶结构的基于IBM的Hopfield优化网络 ,并证明了该网络是渐进稳定的 ,其平衡点为原问题的最优点。仿真表明 ,这是解决不可分稳态大系统优化问题的有效途径。
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关键词
目标函数
控制网络
递阶优化
系统工程
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职称材料
不等精度弹道加权融合扩展卡尔曼滤波
被引量:
1
6
作者
王盛博
杨恒占
钱富才
《计算机应用与软件》
北大核心
2023年第5期115-118,140,共5页
在靶场试验中,针对单台设备难以满足对目标的跟踪定位能力,采用多台经纬仪对目标联合进行跟踪并对测量数据进行事后融合处理提高跟踪精度。采用运动学模型对导弹弹道模型逼近,对多台经纬仪的冗余数据进行扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman...
在靶场试验中,针对单台设备难以满足对目标的跟踪定位能力,采用多台经纬仪对目标联合进行跟踪并对测量数据进行事后融合处理提高跟踪精度。采用运动学模型对导弹弹道模型逼近,对多台经纬仪的冗余数据进行扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter,EKF)处理,同时对单台设备的弹道参数进行解算;为了得到高精度的弹道参数,对测量中的异常数据识别并进行剔除,然后对当前时刻的弹道精度进行估计作为融合权值,进而自适应调整当前时刻的状态估计得到高精度的弹道轨迹。仿真结果验证了该算法的有效性。
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关键词
目标跟踪
经纬仪
数据融合
扩展卡尔曼滤波
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职称材料
噪声未知的对偶模型预测控制算法研究
7
作者
翁旭
杨恒占
钱富才
《控制工程》
CSCD
北大核心
2023年第6期1045-1050,共6页
模型预测控制(model predictive control,MPC)是处理实际系统中存在的各种约束条件的最有效方法之一。针对具有未知噪声的随机系统,提出了一种具有对偶学习特点的模型预测控制算法。使用Kalman滤波器对系统状态进行估计,由估计得到的当...
模型预测控制(model predictive control,MPC)是处理实际系统中存在的各种约束条件的最有效方法之一。针对具有未知噪声的随机系统,提出了一种具有对偶学习特点的模型预测控制算法。使用Kalman滤波器对系统状态进行估计,由估计得到的当前时刻的状态作为预测系统未来动态的起点,系统噪声的结构特性已知,其方差在有限集合里,使用后验概率,在优化控制目标的同时学习出噪声未知方差的真值。仿真结果表明,相较于传统的模型预测控制算法,在具有不确定性的系统中,对偶模型预测控制算法在驱动控制系统朝着期望方向运行的同时,还能够对未知参数进行有效地学习。
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关键词
模型预测控制
随机系统
对偶控制
KALMAN滤波器
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职称材料
题名
基于互联自适应卡尔曼观测器的PMSM参数辨识
1
作者
李世元
杨恒占
钱富才
谭博
机构
西安工业大学电子信息工程学院
西安理工大学自动化与信息工程学院
出处
《电子测量技术》
北大核心
2024年第24期21-29,共9页
基金
国家自然科学基金(62073259)项目资助。
文摘
针对永磁同步电机运行过程中参数变化及耦合误差问题,本文提出一种基于互联式自适应扩展卡尔曼观测器的在线多参数辨识模型。首先,通过建立互联式多参数耦合补偿辨识模型降低测量噪声和参数耦合误差对辨识精度的影响,获取到高精度的辨识结果。其次,使用自适应方法对扩展卡尔曼观测器进行动态调整,保证工况转变后电机参数辨识的快速性和准确性,并使用Lyapunov函数分析了观测器存在模型误差时的收敛性。最后,在Matlab和RT-LAB半仿真物理系统平台进行了仿真和半仿真实验,结果表明,本文的方法有效降低了测量噪声误差和参数耦合误差,并显著改善了观测器的抗扰动性能。
关键词
永磁同步电机
互联式观测器
自适应
扩展卡尔曼
在线多参数辨识
Keywords
permanent magnet synchronous motor
interconnected observer
adaptive
extended Kalman
online multi-parameter identification
分类号
TM351 [电气工程—电机]
TN751.1 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
一类随机系统完全统计特征控制
被引量:
6
2
作者
杨恒占
钱富才
黄姣茹
高嵩
机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
西安工业大学自主无人系统研究中心
航天器在轨故障诊断与维修重点实验室
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期669-675,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61273127
U1534208)
+2 种基金
航天器在轨故障诊断与维修实验室开放课题(SDML–OF2015004)
陕西省科技攻关项目(2016GY–108)
陕西省国际科技合作重点项目(2015KW–024)资助~~
文摘
非线性随机系统完全统计特征控制优于低阶矩控制,但往往因为算法的复杂性难以实际应用.本文针对受高斯白噪声激励的标量非线性随机系统,针对状态响应提出了一种完全统计特征控制方法.首先将刻画完全统计特征的概率密度函数表示成指数函数,利用FPK(Fokker-Planck-Kolmogorov)方程求出概率密度函数的各阶导数,进而建立指数函数Taylor展开的系数与待求反馈控制增益间的关系.然后,依据控制目标给出了求解反馈增益的优化问题.针对目标概率密度函数的不同情况,分别给出了跟踪控制策略:对于指数函数Taylor展开为有限项形式的情况,能够直接得到控制增益并完全跟踪目标概率密度函数;其他情况下,也能够达到较好的控制效果.仿真验证了本文方法的有效性.
关键词
非线性
随机系统
完全统计特征
FPK方程
Keywords
nonlinear
stochastic systems
complete statistical characteristics
FPK equation
分类号
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
未知噪声协方差的自适应容积卡尔曼滤波
被引量:
4
3
作者
杨恒占
王盛博
何红丽
机构
西安工业大学陕西省自主系统与智能控制国际联合研究中心
中国飞行试验研究院
出处
《空军工程大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2021年第2期42-47,共6页
基金
国家自然科学基金(61773016,62073259)。
文摘
针对噪声协方差不确定情况下容积卡尔曼滤波解决非线性目标跟踪中存在的问题,提出了一种优化的自适应容积卡尔曼滤波。首先根据新息序列和残差序列导出的线性矩阵方程得到噪声的协方差,基于新息序列与残差序列的相关性,推导出一种新的过程噪声协方差Q估计方法;然后采用残差序列对测量噪声协方差进行估计,利用加权因子将当前的噪声协方差矩阵与估计值组合成为新的测量噪声协方差阵R,有效避免了不准确状态估计的局限性。仿真结果表明:在时变噪声协方差的条件下,所提出的自适应容积卡尔曼算法的跟踪精度明显提高。
关键词
自适应滤波
数据融合
目标跟踪
非线性滤波
未知噪声统计
Keywords
adaptive filtering
data fusion
target tracking
nonlinear filtering
unknown noise statistics
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
具有双重不确定性系统的联合滤波算法
被引量:
13
4
作者
江涛
钱富才
杨恒占
胡绍林
机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
西安工业大学自主无人系统研究中心
出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期535-544,共10页
基金
国家自然科学基金(61273127
61473222
+2 种基金
61533014)
航天器在轨故障诊断与维修实验室开放课题(SDML OF2015004)
陕西省科技创新团队(2013KCT-04)资助~~
文摘
卡尔曼滤波在高斯白噪声的假设下是一种最优滤波,基于区间数学理论的集员滤波(Set-membership filter,SMF)能够有效处理有界噪声假设下的滤波问题.然而,随机噪声和有界噪声在许多情况下会同时干扰控制系统.由于两种滤波算法都受到各自适用范围的限制,使用单一滤波算法难以得到理想的估计结果.本文通过建立具有双重不确定性系统的模型,提出了一种基于贝叶斯估计联合滤波算法.该算法用卡尔曼滤波处理系统的随机不确定性,用集员滤波处理系统的有界不确定性,得出一个易于实现的滤波器.最后通过对雷达跟踪系统的仿真,结果表明,较单一滤波算法,联合滤波具有更强的噪声适应性和有效性.
关键词
卡尔曼滤波
集员滤波
双重不确定性
联合滤波
Keywords
Kalman filter
set-membership filter(SMF)
dual uncertainties
combined filter
分类号
TN713 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
基于IBM的递阶优化控制网络
5
作者
钱富才
杨恒占
刘丁
机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2001年第7期87-90,共4页
文摘
研究了整体目标函数关于各子系统具有不可加形式的大系统稳态优化控制问题。针对利用多目标优化技术把不可分问题转化为可分问题时采用的选代策略使得计算较慢的问题 ,提出了具有递阶结构的基于IBM的Hopfield优化网络 ,并证明了该网络是渐进稳定的 ,其平衡点为原问题的最优点。仿真表明 ,这是解决不可分稳态大系统优化问题的有效途径。
关键词
目标函数
控制网络
递阶优化
系统工程
Keywords
System control System target Network
分类号
N945 [自然科学总论—系统科学]
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职称材料
题名
不等精度弹道加权融合扩展卡尔曼滤波
被引量:
1
6
作者
王盛博
杨恒占
钱富才
机构
西安工业大学电子信息工程学院
西安理工大学自动化与信息工程学院
出处
《计算机应用与软件》
北大核心
2023年第5期115-118,140,共5页
基金
西安市未央区项目(201919)。
文摘
在靶场试验中,针对单台设备难以满足对目标的跟踪定位能力,采用多台经纬仪对目标联合进行跟踪并对测量数据进行事后融合处理提高跟踪精度。采用运动学模型对导弹弹道模型逼近,对多台经纬仪的冗余数据进行扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter,EKF)处理,同时对单台设备的弹道参数进行解算;为了得到高精度的弹道参数,对测量中的异常数据识别并进行剔除,然后对当前时刻的弹道精度进行估计作为融合权值,进而自适应调整当前时刻的状态估计得到高精度的弹道轨迹。仿真结果验证了该算法的有效性。
关键词
目标跟踪
经纬仪
数据融合
扩展卡尔曼滤波
Keywords
Target tracking
TheodoliteData fusion
Extended Kalman filter
分类号
TP3 [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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职称材料
题名
噪声未知的对偶模型预测控制算法研究
7
作者
翁旭
杨恒占
钱富才
机构
西安工业大学电子信息工程学院
西安理工大学自动化工程学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2023年第6期1045-1050,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61773016,62073259)
西安市未央区科技计划项目(201919)。
文摘
模型预测控制(model predictive control,MPC)是处理实际系统中存在的各种约束条件的最有效方法之一。针对具有未知噪声的随机系统,提出了一种具有对偶学习特点的模型预测控制算法。使用Kalman滤波器对系统状态进行估计,由估计得到的当前时刻的状态作为预测系统未来动态的起点,系统噪声的结构特性已知,其方差在有限集合里,使用后验概率,在优化控制目标的同时学习出噪声未知方差的真值。仿真结果表明,相较于传统的模型预测控制算法,在具有不确定性的系统中,对偶模型预测控制算法在驱动控制系统朝着期望方向运行的同时,还能够对未知参数进行有效地学习。
关键词
模型预测控制
随机系统
对偶控制
KALMAN滤波器
Keywords
Model predictive control
stochastic system
dual control
Kalman filter
分类号
TP27 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于互联自适应卡尔曼观测器的PMSM参数辨识
李世元
杨恒占
钱富才
谭博
《电子测量技术》
北大核心
2024
0
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职称材料
2
一类随机系统完全统计特征控制
杨恒占
钱富才
黄姣茹
高嵩
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
6
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职称材料
3
未知噪声协方差的自适应容积卡尔曼滤波
杨恒占
王盛博
何红丽
《空军工程大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2021
4
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职称材料
4
具有双重不确定性系统的联合滤波算法
江涛
钱富才
杨恒占
胡绍林
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
13
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职称材料
5
基于IBM的递阶优化控制网络
钱富才
杨恒占
刘丁
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2001
0
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职称材料
6
不等精度弹道加权融合扩展卡尔曼滤波
王盛博
杨恒占
钱富才
《计算机应用与软件》
北大核心
2023
1
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职称材料
7
噪声未知的对偶模型预测控制算法研究
翁旭
杨恒占
钱富才
《控制工程》
CSCD
北大核心
2023
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