基于非线性概率模型与稀疏多项式混沌展开的结构失效概率分析

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作者 王佐才 范弦扬 +1 位作者 袁子青 辛宇 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期955-964,共10页

提出了基于非线性概率模型与稀疏多项式混沌展开(sparse polynomial chaos expansion,SPCE)的结构失效概率计算新方法。首先,基于非线性概率模型参数识别结果与正交匹配追踪算法建立结构响应的SPCE代理模型。其次,利用SPCE代理模型代替... 提出了基于非线性概率模型与稀疏多项式混沌展开(sparse polynomial chaos expansion,SPCE)的结构失效概率计算新方法。首先,基于非线性概率模型参数识别结果与正交匹配追踪算法建立结构响应的SPCE代理模型。其次,利用SPCE代理模型代替子集模拟中的有限元模拟,通过极限状态函数获得失效概率。最后,以钢筋混凝土桥墩为数值算例,对比了不同代理模型的计算效率,计算了不同地震荷载下失效概率,探究了条件失效概率、事件样本数及测量噪声的影响。开展缩尺桥墩振动台试验验证了所提方法可行性。结果表明:所提方法能快速、准确获得动力荷载作用下的结构失效概率,在0.8g和0.9g荷载工况下,该方法计算的失效概率与蒙特卡罗模拟方法相比误差为1.18%和0.63%,而计算效率是后者的15.2倍和12.6倍,且在10%噪声水平下仍保持高精度,抗噪性良好。 展开更多

关键词 非线性概率模型 正交匹配追踪算法 稀疏多项式混沌展开 子集模拟 失效概率

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基于正交与插值算法的精密抛光平台综合误差建模与补偿 被引量：10

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作者 张恩忠 赵继 +1 位作者 冀世军 李刚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3422-3429,共8页

为了提高四轴抛光平台的加工精度,本文针对以气浮平台和旋转台为主要运动方式的四轴抛光平台进行了几何与热综合误差建模与补偿研究。采用激光干涉仪、温度传感器等测量仪器分别对平台X、Z轴在不同温度下的定位误差进行重复测量与分析,... 为了提高四轴抛光平台的加工精度,本文针对以气浮平台和旋转台为主要运动方式的四轴抛光平台进行了几何与热综合误差建模与补偿研究。采用激光干涉仪、温度传感器等测量仪器分别对平台X、Z轴在不同温度下的定位误差进行重复测量与分析,证实了不同进给速度对定位误差没有显著影响。得到了四轴抛光平台X、Z轴的定位误差与温度之间的变化规律。基于正交多项式和插值算法分别建立了X、Z轴的几何与热综合误差模型。根据综合误差模型计算出预测数据曲线,并分别对X、Z轴的7组实验数据进行了数据拟合,拟合残差绝对值均不超过0.2μm。依据预测数据进行了补偿实验。结果显示,补偿后四轴抛光平台在常温下、温升(60 min)下和稳态下的Z轴定位误差分别降低了93.05%、92.45%、85.71%,X轴定位误差分别降低了89.28%、93.59%、93.33%。实验结果证明本文所提出的综合模型及补偿方法精度高,鲁棒性好。 展开更多

关键词 抛光机床 正交多项式 插值算法 综合误差模型 误差补偿

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基于正交多项式的自适应提升格式 被引量：2

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作者 杨汉生 孔鲲鹏 +1 位作者 许磊 杨成梧 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期307-311,共5页

为确定提升格式的预测系数及更新系数,该文以小波分解的细节信号的平方和为目标函数,采用一组正交多项式确定预测系数,使预测系数能够反映分析数据的特征。根据分析数据的相关性来确定最优预测系数和更新系数,使小波能够较好地适应信号... 为确定提升格式的预测系数及更新系数,该文以小波分解的细节信号的平方和为目标函数,采用一组正交多项式确定预测系数,使预测系数能够反映分析数据的特征。根据分析数据的相关性来确定最优预测系数和更新系数,使小波能够较好地适应信号特征的变化。理论和仿真结果表明:正交多项式的自适应提升格式的滤波性能明显优于一般拟合方法的提升格式以及传统小波db5,尤其在低信噪比的情况更为明显。 展开更多

关键词 提升格式 预测控制 自适应算法 正交多项式

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基于在线补偿算法的卫星姿态控制系统容错控制 被引量：1

4

作者 管宇 赵石磊 +1 位作者 张迎春 贾庆贤 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1498-1503,共6页

针对卫星姿态控制系统中传感器或执行机构发生故障的情况,提出一种基于在线核学习算法补偿的内模容错控制方法.该方法利用内模控制的性质以及在线学习算法的补偿能力,来实现卫星姿态控制系统的自适应容错控制.首先,提出了一种基于正交... 针对卫星姿态控制系统中传感器或执行机构发生故障的情况,提出一种基于在线核学习算法补偿的内模容错控制方法.该方法利用内模控制的性质以及在线学习算法的补偿能力,来实现卫星姿态控制系统的自适应容错控制.首先,提出了一种基于正交匹配追踪思想的在线核学习算法,其正交性增强了算法的稀疏性,匹配追踪思想确保了估计误差的有界性.其次,利用提出的在线学习算法来补偿原系统的逆模型,作为故障后系统的逆模型使用,并与原系统组成伪线性系统.最后,将此系统应用于卫星姿态控制系统的内模控制中,仿真结果证明该算法快速可靠,能够满足故障状况下的性能要求. 展开更多

关键词 正交匹配追踪 核学习算法 容错控制 内模控制 卫星姿态控制 在线补偿算法

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基于拉盖尔模拟神经网络的过热汽温直接自适应控制系统 被引量：4

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作者 叶军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第23期67-71,共5页

提出一种Laguerre(拉盖尔)模拟复合正交神经网络并应用于电厂过热汽温的直接自适应控制。模拟神经网络被作为直接自适应控制器,这种单隐层正交神经网络是基于Laguerre复合正交多项式函数,并具有在线连续学习的简单算法,且学习算法与被... 提出一种Laguerre(拉盖尔)模拟复合正交神经网络并应用于电厂过热汽温的直接自适应控制。模拟神经网络被作为直接自适应控制器,这种单隐层正交神经网络是基于Laguerre复合正交多项式函数,并具有在线连续学习的简单算法,且学习算法与被控对象模型无关。由于采用3层网络结构,输入层与隐层之间不用权值调整,在学习算法中只要在输出层与隐层之间寻找最佳权值,因此网络学习速度较快。网络隐层节点(处理元)是Laguerre多项式展开项,展开项的多少决定着网络的学习速度和精度。通过对具有严重参数不确定性、扰动以及大迟延的电厂过热汽温被控对象进行仿真研究,结果表明控制系统性能优于常规的PI控制系统。 展开更多

关键词 模拟复合正交神经网络 拉盖尔复合正交多项式 连续学习算法 直接自适应控制 过热汽温

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基于Legendre多项式的锂离子电池降阶模型 被引量：1

6

作者 赵兴强 赵雨龙 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期131-135,共5页

在Newman模型以及单粒子模型(SPM)的基础上,提出基于Legendre正交多项式的电池模型降阶算法;同时,将固液相物理量的分布纳入模型算法,在提高运算速度的情况下,保证运算精度。以磷酸铁锂(Li Fe PO4)正极锂离子电池为例,对导出的降阶模型... 在Newman模型以及单粒子模型(SPM)的基础上,提出基于Legendre正交多项式的电池模型降阶算法;同时,将固液相物理量的分布纳入模型算法,在提高运算速度的情况下,保证运算精度。以磷酸铁锂(Li Fe PO4)正极锂离子电池为例,对导出的降阶模型进行仿真验证。与全阶模型相比,该模型所计算的电池状态量误差均能保持在2%下。 展开更多

关键词 锂离子电池 Newman模型 降阶算法 Legendre正交多项式

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离散时间分布参数系统的模型逼近预测控制

7

作者 董学平 王执铨 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期1394-1397,共4页

提出了离散时间分布参数系统的一种预测控制方法。该方法采用广义正交多项式对分布参数系统的模型进行逼近,将离散时间分布参数系统的预测控制问题转化为集中参数系统的预测控制问题,运用模型算法控制方法对集中参数系统进行预测控制,... 提出了离散时间分布参数系统的一种预测控制方法。该方法采用广义正交多项式对分布参数系统的模型进行逼近,将离散时间分布参数系统的预测控制问题转化为集中参数系统的预测控制问题,运用模型算法控制方法对集中参数系统进行预测控制,求出控制律,经反演变换得出分布参数系统的预测控制。给出了该方法的具体步骤,仿真示例表明了方法的有效性。 展开更多

关键词 分布参数系统 预测控制 模型算法控制 广义正交多项式

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基于Chebyshev正交多项式预测的模糊控制方法

8

作者 于军琪 孙龙杰 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 2003年第3期277-280,共4页

利用chebyshev正交多项式在数值方面最佳一致逼近的特性,结合对被控系统输出数据的信息,经过特征提取,构造chebyshev基函数,建立系统的输出预测模型,作为模糊控制的附加决策项.因此它满足了具有时滞特性、模型难以建立的工业加热炉对象... 利用chebyshev正交多项式在数值方面最佳一致逼近的特性,结合对被控系统输出数据的信息,经过特征提取,构造chebyshev基函数,建立系统的输出预测模型,作为模糊控制的附加决策项.因此它满足了具有时滞特性、模型难以建立的工业加热炉对象温度控制的要求,使系统达到较高的性能指标. 展开更多

关键词 CHEBYSHEV 正交多项式 基函数 预测模型 模糊控制

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非线性多项式模型结构与参数一体化辨识 被引量：4

9

作者 贾伟州 彭靖波 +3 位作者 谢寿生 刘云龙 李腾辉 何大伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1303-1311,共9页

针对非线性系统领域具有更广泛意义的线参数多项式组合模型,提出一种非线性多项式模型结构辨识和参数辨识一体化算法。该算法将结构辨识中基于贡献项的择优过程与基于冗余项的劣汰过程结合。在择优过程中,根据输出向量投影残差下降的最... 针对非线性系统领域具有更广泛意义的线参数多项式组合模型,提出一种非线性多项式模型结构辨识和参数辨识一体化算法。该算法将结构辨识中基于贡献项的择优过程与基于冗余项的劣汰过程结合。在择优过程中,根据输出向量投影残差下降的最大化,采用基于输出向量残差化的递归改进Gram-Schmidt(RMGS)算法,在向量空间的全集中择优,并允许部分冗余非模型项选入。在劣汰过程中,为平等对待正交化向量的贡献,采用基于改进正交化次序的模型结构劣汰策略,在优选集合里逐个删除对实际输出贡献相对较小的结构项,以系统完备性指标为约束,确认结构与参数。2类典型非线性多项式模型辨识仿真算例对比验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 非线性系统辨识 多项式模型 一体化辨识 递归改进Gram-Schmidt(RMGS)算法 改进正交化次序

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滑翔飞行器线性伪谱模型预测控制三维轨迹规划 被引量：1

10

作者 孙建波 潘幸华 +2 位作者 杨良 陈万春 赵育善 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期317-323,共7页

对高升阻比滑翔飞行器,在线性伪谱模型预测控制基础上提出新的再入制导律,除了满足传统终端约束与路径约束,还能以特定航向角抵达终点。以高维多项式代理技术泛化升阻比,得到关于能量和攻角的表达式,攻角在线调节升阻比以增强规划能力... 对高升阻比滑翔飞行器,在线性伪谱模型预测控制基础上提出新的再入制导律,除了满足传统终端约束与路径约束,还能以特定航向角抵达终点。以高维多项式代理技术泛化升阻比,得到关于能量和攻角的表达式,攻角在线调节升阻比以增强规划能力。再入飞行分为下降段和滑翔段,下降段维持最大攻角和零倾侧角以限制热流率。滑翔段应用线性伪谱模型预测控制,用降阶动力学模型预测终端偏差,线性化模型获得误差传播方程。由于积分计算复杂,以高斯伪谱法获取控制量的修正值,修正攻角、倾侧角相关参数和两次倾侧反转的能量时刻消除终端偏差。方法简单易行,精度高,便于在线应用,仿真结果显示该方法能满足提出的规划需求。 展开更多

关键词 高维多项式代理 线性伪谱法 再入制导律 模型预测控制 高升阻比飞行器

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系统分析和最优控制求解的新方法

11

作者 王建奇 王行愚 《华东化工学院学报》 CSCD 1992年第A00期142-147,共6页

给出了一个利用非结构模型求解、用脉冲响应函数描述的系统的分析和最优控制问题的新方法。该方法共分两步:(一)是利用非结构模型,将用脉冲响应函数描述的系统的分析和最优化控制问题,分别近似表示为虚拟状态空间中的一个线性系统的分... 给出了一个利用非结构模型求解、用脉冲响应函数描述的系统的分析和最优控制问题的新方法。该方法共分两步:(一)是利用非结构模型,将用脉冲响应函数描述的系统的分析和最优化控制问题,分别近似表示为虚拟状态空间中的一个线性系统的分析和输出优化控制问题;(二)是在(一)基础上,进一步用正交逼近方法求它们的解。同时给出两个数值例子来说明该方法的有效性。 展开更多

关键词 脉冲响应 最优控制 系统分析

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