基于相关分析和带遗忘因子的随机梯度的非线性系统Wiener模型辨识

1

作者 丁振宇 李峰 徐亮亮 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第3期197-202,208,共7页

实际工业过程往往呈现强非线性和时滞特性,在复杂工况下如何建立过程的高精度模型并对其进行有效控制是研究重点.本文研究了一种基于相关分析的非线性系统Wiener模型辨识.Wiener非线性模型由动态线性子系统和静态非线性子系统串联组成,... 实际工业过程往往呈现强非线性和时滞特性,在复杂工况下如何建立过程的高精度模型并对其进行有效控制是研究重点.本文研究了一种基于相关分析的非线性系统Wiener模型辨识.Wiener非线性模型由动态线性子系统和静态非线性子系统串联组成,利用时滞状态空间模型和神经模糊模型分别建立动态线性子系统和静态非线性子系统,并利用设计的组合信号实现Wiener非线性模型分离辨识.首先,利用后移算子的性质,将时滞状态空间模型转化为传递函数模型,在高斯信号作用下利用相关分析方法辨识动态线性子系统的参数,解决了Wiener模型中间变量不可测问题.其次,为了改善辨识模型的精度和收敛速度,推导了带遗忘因子的递推随机梯度方法,得到静态非线性子系统的参数估计.将提出的非线性Wiener模型辨识方法运用于连续搅拌反应釜,实验仿真结果表明,本文提出的Wiener模型辨识方法能够有效辨识连续搅拌反应釜系统,并取得较好的控制效果. 展开更多

关键词 非线性系统 wiener模型 神经模糊模型 相关分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于非线性最小方差的磁浮列车悬浮系统性能评估

2

作者 王浩 黄翠翠 +1 位作者 丁明强 龙志强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第6期2457-2466,共10页

磁浮列车的商业化运营对安全性的要求极为严苛,其中悬浮系统作为关键核心部件,其控制性能直接影响列车的运行状态,因此,研究悬浮系统的性能评价方法尤为重要。传统的最小方差指标被广泛用于控制回路性能的量化,但其通常假设系统为线性模... 磁浮列车的商业化运营对安全性的要求极为严苛,其中悬浮系统作为关键核心部件,其控制性能直接影响列车的运行状态,因此,研究悬浮系统的性能评价方法尤为重要。传统的最小方差指标被广泛用于控制回路性能的量化,但其通常假设系统为线性模型,忽略了实际系统的非线性特性。事实上,磁浮列车悬浮系统是具有显著非线性特征的开环不稳定系统,在性能评价中忽视这些非线性因素可能导致性能估计偏差。为此,提出一种基于Wiener模型的非线性最小方差指标,用于磁浮列车悬浮系统的控制性能评价。该方法首先利用Wiener模型描述悬浮系统的非线性过程,并推导出基于反馈不变量的非线性最小方差指标及其计算方法。通过建立单点悬浮系统非线性模型,在不同控制器参数和扰动条件下进行仿真分析,验证该指标对控制器性能和随机扰动的评价效果。此外,基于湖南凤凰磁浮线路实车运行数据,开展悬浮系统控制性能评价实验,并对比不同时段的线性最小方差指标与误差积分指标,验证了该方法在实际应用中的有效性。 展开更多

关键词 悬浮系统 控制性能评估 反馈不变量 非线性最小方差 wiener模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Wiener过程的非线性加速退化可靠性评估方法 被引量：8

3

作者 蔡忠义 陈云翔 +1 位作者 车飞 张磊 《电光与控制》 北大核心 2016年第2期87-90,共4页

针对恒定应力加速退化试验场合下的非线性退化数据,考虑个体之间的退化差异,提出了基于Wiener过程的非线性加速退化可靠性评估方法。采用Wiener过程描述产品的退化过程;运用时间尺度模型对非线性数据进行线性变换;将Wiener过程的漂移系... 针对恒定应力加速退化试验场合下的非线性退化数据,考虑个体之间的退化差异,提出了基于Wiener过程的非线性加速退化可靠性评估方法。采用Wiener过程描述产品的退化过程;运用时间尺度模型对非线性数据进行线性变换;将Wiener过程的漂移系数随机化处理,提出考虑个体差异的可靠性模型和加速退化模型;采用两步极大似然估计法确定模型中的未知参数,结合算例分析验证了方法的正确性和优越性。 展开更多

关键词 可靠性评估 加速退化建模 wiener过程 非线性数据 个体差异

在线阅读 下载PDF 职称材料

非线性系统Wiener模型辨识 被引量：14

4

作者 胡德文 王正志 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1991年第2期151-159,共9页

本文采用不同幅值的三电平伪随机m序列作为输入信号,辨识了离散非线性系统Wiener模型的线性脉冲响应函数和非线性增益系数.同时讨论了参数估计的统计特性及其区间估计,并附有仿真结果.

关键词 非线性系统 辨识 wiener模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于剩余强度退化规律的疲劳损伤非线性演化模型 被引量：5

5

作者 苏志霄 刘宏昭 +1 位作者 王建平 曾惟庆 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期238-240,共3页

通过对正火４５钢的试验数据分析，提出了一个反映剩余强度退化的对数表达式，给出对称恒幅应力循环下疲劳损伤的定义与表达式。该表达式能够反映损伤演化的非线性特性。进一步分析了随机应力循环下结构的疲劳损伤，导出损伤演化的递推... 通过对正火４５钢的试验数据分析，提出了一个反映剩余强度退化的对数表达式，给出对称恒幅应力循环下疲劳损伤的定义与表达式。该表达式能够反映损伤演化的非线性特性。进一步分析了随机应力循环下结构的疲劳损伤，导出损伤演化的递推公式，并结合大量的计算给出结构在应力块重复循环下疲劳寿命估算的一个近似方法。 展开更多

关键词 疲劳损伤 强度退化 随机应力 非线性演化模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于组合核非线性退化模型的遥感图像复合分类 被引量：3

6

作者 郭琳 孙卫东 +1 位作者 王琼华 杨邦杰 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期145-150,F0003,共7页

遥感数据的多空间分辨率复合分析是遥感处理技术的重要发展方向。为了解决低分辨率图像混合像元分类精度低、高分辨率数据分类处理时间长以及大区域高分辨率数据获取困难等实际应用问题,该文改进了传统基于线性退化函数模型的复合分类模... 遥感数据的多空间分辨率复合分析是遥感处理技术的重要发展方向。为了解决低分辨率图像混合像元分类精度低、高分辨率数据分类处理时间长以及大区域高分辨率数据获取困难等实际应用问题,该文改进了传统基于线性退化函数模型的复合分类模型,提出了基于组合核函数的非线性退化模型复合分类算法,分析了纹理信息对于提高复合分类精度的作用,并通过实际遥感数据试验分析比较了两种模型的分类精度。试验结果表明新方法可较大程度地提高总体分类精度,在分类过程中引入纹理信息有助于进一步改善分类精度。 展开更多

关键词 多空间分辨率遥感图像 复合分类 非线性退化模型 组合核函数 纹理

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于非线性Wiener过程航空发动机性能退化预测 被引量：7

7

作者 郭庆 李印龙 郑天翔 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1956-1963,共8页

针对基于线性随机过程航空发动机性能退化预测精度不高的问题,提出了一种漂移系数为指数形式的非线性Wiener过程发动机性能退化建模的方法,可以预测航空发动机的性能退化。基于直接监测发动机性能退化数据,构建发动机性能退化模型,根据W... 针对基于线性随机过程航空发动机性能退化预测精度不高的问题,提出了一种漂移系数为指数形式的非线性Wiener过程发动机性能退化建模的方法,可以预测航空发动机的性能退化。基于直接监测发动机性能退化数据,构建发动机性能退化模型,根据Wiener过程首达阈值时间的数学性质,推导出性能退化的概率分布。通过极大似然估计构建退化模型中未知参数的似然函数,利用遗传算法得到发动机总体模型参数的离线估计值。考虑到不同发动机个体间的差异性,采用贝叶斯公式,结合发动机的实时监测数据与总体模型参数的先验分布对模型中随机参数进行实时更新,从而达到对个体发动机性能退化的实时预测。最后,选择商用航空发动机仿真数据集(C-MAPSS)进行实验,结果表明:针对个体发动机基于非线性随机过程方法,实时更新非线性Wiener方法能够提高航空发动机运行后期性能退化预测的准确性,提供更加可靠的预防性维修决策。 展开更多

关键词 航空发动机 非线性wiener 性能退化建模 参数估计 遗传算法 贝叶斯更新 性能退化预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速列车接触器非线性退化模型建立及寿命预测 被引量：3

8

作者 刘广 陈春俊 +1 位作者 昝健华 黄丽霞 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第3期1-8,共8页

高速列车电磁接触器的可靠性直接关系到列车的安全可靠运行,合理优化接触器更换周期不仅确保列车安全运行,而且降低检修与更换成本。该文对具有高可靠性的接触器进行加速试验设计,通过失效机理分析,选取超程时间作为特征参数表征接触器... 高速列车电磁接触器的可靠性直接关系到列车的安全可靠运行,合理优化接触器更换周期不仅确保列车安全运行,而且降低检修与更换成本。该文对具有高可靠性的接触器进行加速试验设计,通过失效机理分析,选取超程时间作为特征参数表征接触器性能退化;并选取超程时间退化量作为失效判断特征物理量,基于非线性Wiener过程建立寿命预测模型。提出极大似然估计结合变步长遗传退火算法的方法对模型参数进行估计,计算出接触器剩余寿命分布的概率密度函数。通过加速模型将试验数据映射至常规工况后对3种寿命预测模型的拟合结果进行对比分析,结果表明基于幂函数非线性Wiener模型对接触器剩余寿命预测效果最佳,最后通过误差分析证明该预测方法的准确性符合工程应用。 展开更多

关键词 高速列车 电磁接触器 超程时间 幂函数非线性wiener模型 寿命预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于小波分析的非线性系统Wiener模型辨识 被引量：1

9

作者 张广莹 邓正隆 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期95-97,128,共4页

针对非线性Ｗｉｅｎｅｒ模型，提出基于小波分析的一种新的模型辨识方法。具有这种模型的非线性系统可看作是一个线性子系统后接静态非线性增益所组成的模型。利用小波变换分析模型的稳态信息，可推导出形式简单的稀疏矩阵表达式，一致... 针对非线性Ｗｉｅｎｅｒ模型，提出基于小波分析的一种新的模型辨识方法。具有这种模型的非线性系统可看作是一个线性子系统后接静态非线性增益所组成的模型。利用小波变换分析模型的稳态信息，可推导出形式简单的稀疏矩阵表达式，一致估计出 Ｗｉｅｎｅｒ模型中的静态非性线增益；然后即可利用系统的动态信息一致估计出模型的线性子系统参数。最后通过仿真说明了该方法的有效性和实用价值。 展开更多

关键词 wiener模型 小波分析 系统辨识 非线性系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

两阶段非线性Wiener过程退化建模与可靠性分析 被引量：12

10

作者 张奡 王治华 +3 位作者 赵振平 秦续国 吴琼 刘成瑞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期954-959,共6页

基于性能退化数据对产品进行可靠性分析一直是可靠性工程领域研究的热点与难点。针对多阶段退化过程中存在的非线性规律,同时考虑变点位置位于测试时刻之间的一般情形且各试样变点存在个体差异性的实际情况,提出了基于Wiener过程的两阶... 基于性能退化数据对产品进行可靠性分析一直是可靠性工程领域研究的热点与难点。针对多阶段退化过程中存在的非线性规律,同时考虑变点位置位于测试时刻之间的一般情形且各试样变点存在个体差异性的实际情况,提出了基于Wiener过程的两阶段非线性退化模型,给出了模型参数极大似然估计方法,建立了可靠性分析和寿命预测方法。最后通过高压脉冲电容器实例的对比分析,验证了所提方法的合理性与有效性。结果表明,与多阶段线性Wiener过程方法相比,所提方法能够更加准确地描述退化过程的非线性时变特征,进而得到更为合理的寿命评估结果。 展开更多

关键词 非线性退化建模 多阶段退化 wiener过程 寿命预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于加速退化模型的加速度计非线性特征分析及贮存寿命预测 被引量：14

11

作者 李瑞 汪立新 +1 位作者 刘刚 周志杰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期125-130,共6页

针对具有非线性退化特征的加速度计在长期贮存环境下贮存寿命难以有效评估的问题,在恒定应力加速退化试验条件下利用非线性退化模型评估某加速度计贮存寿命。首先通过分析加速度计性能退化机理,确定作用温度为主要应力,Arrhenius模型为... 针对具有非线性退化特征的加速度计在长期贮存环境下贮存寿命难以有效评估的问题,在恒定应力加速退化试验条件下利用非线性退化模型评估某加速度计贮存寿命。首先通过分析加速度计性能退化机理,确定作用温度为主要应力,Arrhenius模型为加速模型。其次,建立非线性退化模型,分析模型特征参数与应力水平的关系,推导出受加速模型限制的寿命分布概率密度函数。最后用极大似然估计与统计分析结合的参数辨识法估计特征参数。实验结果表明:该加速度计的期望贮存寿命为64 200h,其漂移系数与扩散系数均随温度升高而增大,形状参数则保持不变。 展开更多

关键词 加速度计 贮存寿命 非线性 加速模型 退化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于核函数-Wiener过程的轧辊非线性退化建模与剩余寿命预测 被引量：1

12

作者 王汉禹 陈震 +2 位作者 周笛 陈兆祥 潘尔顺 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1037-1045,共9页

在轧钢生产过程中,由于磨损等原因,长时间复杂工况运行下的轧辊工作性能会呈现逐步衰退的特征.考虑轧辊工作环境具有工况复杂、随机干扰强等特点,提出基于核函数-Wiener过程(KWP)退化模型,使用Wiener过程刻画轧辊退化趋势的强随机性特征... 在轧钢生产过程中,由于磨损等原因,长时间复杂工况运行下的轧辊工作性能会呈现逐步衰退的特征.考虑轧辊工作环境具有工况复杂、随机干扰强等特点,提出基于核函数-Wiener过程(KWP)退化模型,使用Wiener过程刻画轧辊退化趋势的强随机性特征,引入核函数捕捉轧辊的非线性退化路径,推导贝叶斯框架下参数估计的解析表达式,并构造轧辊可工作转动量的健康指标,进一步预测轧辊剩余寿命(RUL).结合某钢铁公司1580热轧生产线现场数据,所构建模型拟合优度达到0.989,剩余寿命预测误差低于4.7%,相较常见机器学习算法取得了更好效果,有助于提高设备运转效率与安全性并实现视情维护. 展开更多

关键词 轧辊 性能退化 非线性建模 核函数 wiener过程 剩余寿命预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于非线性Wiener过程的步进加速退化建模方法 被引量：2

13

作者 解江 蔡忠义 项华春 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2019年第6期20-23,28,共5页

针对步进加速退化试验中的非线性退化数据,考虑到产品之间的随机效应,给出了非线性Wiener过程的表达式,推导出了考虑随机效应的产品失效概率密度函数表达式;建立了步进加速退化模型,给出了各加速应力下性能退化量的关系模型;采用两步极... 针对步进加速退化试验中的非线性退化数据,考虑到产品之间的随机效应,给出了非线性Wiener过程的表达式,推导出了考虑随机效应的产品失效概率密度函数表达式;建立了步进加速退化模型,给出了各加速应力下性能退化量的关系模型;采用两步极大似然估计法,求解出退化模型中未知参数;结合某激光器的实例分析表明所建模型的拟合性较好,参数估计精度更高。 展开更多

关键词 加速退化模型 wiener过程 非线性 随机效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

融合非线性加速退化模型与失效率模型的产品寿命预测方法 被引量：8

14

作者 周绍华 胡昌华 +2 位作者 司小胜 方世鹏 裴洪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1084-1089,共6页

针对高可靠性产品寿命数据少、获取成本高的问题,基于充分利用产品在研制、加速试验等不同环境下的退化数据、失效数据等可靠性数据的思想,提出了一种融合非线性加速退化模型和失效率模型的产品寿命预测方法.首先,根据退化数据对非线性... 针对高可靠性产品寿命数据少、获取成本高的问题,基于充分利用产品在研制、加速试验等不同环境下的退化数据、失效数据等可靠性数据的思想,提出了一种融合非线性加速退化模型和失效率模型的产品寿命预测方法.首先,根据退化数据对非线性退化过程进行分析,估计退化过程的参数;然后,根据加速退化数据及相应的加速退化模型估计加速退化模型的参数,从而得到退化参数与应力之间的关系.进一步,利用比例风险模型融合产品的寿命数据和未失效截尾数据,并基于此计算产品的可靠度函数、预测产品的寿命.实例应用验证了所提方法的有效性,同时说明了所提方法的应用价值. 展开更多

关键词 寿命预测 非线性模型 加速退化 失效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于Wiener模型的非线性预测控制

15

作者 史芸 田学民 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第4期387-390,共4页

提出了一种基于Wiener模型的非线性预测控制方法.通过引入非线性部分的广义回归网络逆模型,将非线性预测控制转化为线性预测控制,用线性优化算法解决非线性预测控制问题,避免了复杂的非线性优化.仿真实验表明了该方法的有效性.

关键词 非线性预测控制 wiener模型 广义回归网络 逆模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

锂电池非线性退化模型和多目标储能优化 被引量：2

16

作者 汪秋婷 戚伟 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第8期1360-1363,1369,共5页

针对锂电池储能退化行为的描述和建模存在的缺陷,提出基于市场收益的锂电池多目标储能优化方法。该方法同时考虑电流大小和充放电状态对锂电池退化性能的影响,将非线性退化行为转化为嵌入式整数线性编码(MILP),实现锂电池能量调度策略... 针对锂电池储能退化行为的描述和建模存在的缺陷,提出基于市场收益的锂电池多目标储能优化方法。该方法同时考虑电流大小和充放电状态对锂电池退化性能的影响,将非线性退化行为转化为嵌入式整数线性编码(MILP),实现锂电池能量调度策略的最优化和收益最大化。提出的分段拟合函数和两阶时间分解技术,允许在有限的计算时间内处理更多的锂电池充放电数据,并实现储能最优策略。实验结果表明,所提出的多目标优化策略和非线性退化模型,能够准确地描述锂电池的非线性退化行为。 展开更多

关键词 退化模型 非线性 MILP 锂电池 多目标优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Wiener模型的非线性预测控制研究

17

作者 赵红 《中国测试技术》 2008年第4期81-83,95,共4页

针对复杂的非线性预测控制问题,提出了一种基于Wiener模型的非线性预测控制方法。通过引入非线性部分的广义回归网络逆模型,将非线性预测控制转化为线性预测控制,用线性优化算法解决非线性预测控制问题,避免了复杂的非线性优化。该方法... 针对复杂的非线性预测控制问题,提出了一种基于Wiener模型的非线性预测控制方法。通过引入非线性部分的广义回归网络逆模型,将非线性预测控制转化为线性预测控制,用线性优化算法解决非线性预测控制问题,避免了复杂的非线性优化。该方法具有良好的控制效果,算法简单且易于实现。两个仿真实例也表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 非线性 预测控制 wiener模型 广义回归网络 逆模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

非线性步进加速退化数据的可靠性评估方法 被引量：24

18

作者 蔡忠义 陈云翔 +1 位作者 张诤敏 项华春 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期576-582,共7页

针对步进应力加速退化试验(SSADT)场合下的非线性退化数据,考虑个体之间的性能退化差异,提出了基于Wiener过程的退化数据可靠性评估方法。首先,分析了步进应力加速退化试验过程及其性能退化数据模型。然后,运用非线性Wiener过程描述产... 针对步进应力加速退化试验(SSADT)场合下的非线性退化数据,考虑个体之间的性能退化差异,提出了基于Wiener过程的退化数据可靠性评估方法。首先,分析了步进应力加速退化试验过程及其性能退化数据模型。然后,运用非线性Wiener过程描述产品的非线性退化过程,采用时间尺度变换模型进行线性变换;将Wiener过程的漂移系数随机化处理,提出考虑了个体差异的非线性退化数据建模;根据所收集的步进应力加速退化数据,采用两步极大似然估计法确定模型中的未知参数。最后,结合某激光器的实例对比分析表明,所建模型的拟合性较好,评估结果真实准确。 展开更多

关键词 加速退化建模 可靠性评估 wiener过程 非线性退化数据 个体退化差异

在线阅读 下载PDF 职称材料

非线性和随机效应的加速退化过程建模方法 被引量：6

19

作者 吴晓辉 蔡忠义 李全祥 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第10期1308-1311,1398,共5页

针对加速退化试验场合下具有非线性、随机效应的退化数据,文章采用线性Wiener过程,研究了一种加速退化过程建模方法。采用时间尺度模型,对非线性退化数据进行线性变换;将Wiener过程的漂移系数随机化处理,研究了考虑随机效应的退化过程建... 针对加速退化试验场合下具有非线性、随机效应的退化数据,文章采用线性Wiener过程,研究了一种加速退化过程建模方法。采用时间尺度模型,对非线性退化数据进行线性变换;将Wiener过程的漂移系数随机化处理,研究了考虑随机效应的退化过程建模;根据所收集的步进加速退化数据,采用两步极大似然估计法确定未知参数。实例分析结果验证了该文所提方法的合理性。 展开更多

关键词 wiener过程 加速退化建模 可靠性评估 非线性 随机效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于实体退化单元的高墩非线性稳定仿真分析 被引量：5

20

作者 牛辉 汪劲丰 +2 位作者 张巍 俞亚南 吴光宇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1082-1089,共8页

为克服在薄壁空心高墩的非线性分析中解析法不便应用、杆系有限元法不能模拟钢筋、实体单元法计算效率较低等不足,以及为提高计算效率且不降低模拟精度,提出采用实体退化单元的方法进行非线性稳定分析.在该方法中,用三维实体退化单元模... 为克服在薄壁空心高墩的非线性分析中解析法不便应用、杆系有限元法不能模拟钢筋、实体单元法计算效率较低等不足,以及为提高计算效率且不降低模拟精度,提出采用实体退化单元的方法进行非线性稳定分析.在该方法中,用三维实体退化单元模拟薄壁空心高墩,运用单元分块技术实现钢筋单元的模拟,基于多尺度分析思想建立精确模型进行非线性稳定分析;阐述几何非线性、材料非线性及方程求解方法,讨论了稳定分析的实现方式.采用此方法对一数值模型进行第一类及第二类稳定性分析,并与传统的实体单元模型进行对比证明了该方法在非线性稳定分析中的有效性.并将此方法应用于工程实例,结果表明:该方法能真实有效地模拟实际结构,客观地反映钢筋对墩体稳定性的影响,高效地进行非线性分析;适用于对需要考虑钢筋影响的结构及对薄壁空心高墩结构型式进行非线性稳定分析. 展开更多

关键词 高墩稳定性 非线性分析 有限元分析 实体退化单元 钢筋模型

在线阅读 下载PDF 职称材料