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基于参数分级辨识的阀控缸系统数字孪生建模方法研究
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作者 刘增光 张赫 +3 位作者 岳大灵 魏列江 周焱 孙继苏 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期118-124,共7页
阀控缸系统数字孪生建模中存在部分模型参数难以通过理论计算获得,以及由于各参数间相互影响导致参数辨识准确度不高的问题。针对此问题,提出一种基于参数分级辨识的阀控缸数字孪生建模方法,实现对阀控缸系统的状态映射和数字孪生。根... 阀控缸系统数字孪生建模中存在部分模型参数难以通过理论计算获得,以及由于各参数间相互影响导致参数辨识准确度不高的问题。针对此问题,提出一种基于参数分级辨识的阀控缸数字孪生建模方法,实现对阀控缸系统的状态映射和数字孪生。根据所提建模方法,基于阀控缸系统的工作原理,建立了阀控缸系统的数学模型和MATLAB/Simscape环境下的物理仿真模型;利用采集的测试数据,通过遗传算法对阀控缸数学模型中比例换向阀和液压缸的关键元件级参数进行辨识,再利用MATLAB软件的Paramenter Estimation工具对物理仿真模型中重要的系统级参数进行校正;最后,搭建阀控缸实验平台对所建数字孪生模型的准确度进行验证。结果显示:在7.5 V与9.5 V阶跃控制信号作用下,基于参数分级辨识的数字孪生模型的活塞位移仿真值与实验值的拟合度分别为95.76%和98.07%,验证了所辨识模型参数的准确性和所建数字孪生模型的正确性。 展开更多
关键词 数字孪生 阀控缸系统 参数分级辨识 遗传算法
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应用混合遗传算法的超磁致伸缩致动器磁滞模型的参数辨识 被引量:22
2
作者 曹淑瑛 王博文 +2 位作者 郑加驹 闫荣格 黄文美 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期127-132,共6页
针对遗传算法爬山能力差的弱点,该文把信赖域算法作为一个与选择、交叉和变异平行的算子,嵌入到遗传算法中,得到一种混合计算智能算法。该方法兼顾了遗传算法和信赖域算法的长处,既有较快的收敛速度,又能以非常大的概率求得最优解。应... 针对遗传算法爬山能力差的弱点,该文把信赖域算法作为一个与选择、交叉和变异平行的算子,嵌入到遗传算法中,得到一种混合计算智能算法。该方法兼顾了遗传算法和信赖域算法的长处,既有较快的收敛速度,又能以非常大的概率求得最优解。应用该混合遗传算法对超磁致伸缩致动器的磁滞非线性动态模型进行参数辨识,仿真和实验研究表明,该算法能有效地辨识非线性系统的非线性参数,并具有一定的抗噪声能力。 展开更多
关键词 信赖域算法 混合遗传算法 最优解 算子 收敛速度 嵌入 参数辨识 计算智能 非线性系统 抗噪声能力
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基于遗传算法的非线性迟滞系统参数识别 被引量:18
3
作者 李伟 王轲 +1 位作者 朱德懋 吴菊林 《振动与冲击》 EI CSCD 2000年第1期8-11,共4页
研究了非线性迟滞系统的参数识别问题。在识别过程中 ,将非线性迟滞系统的记忆恢复力用双折线模型来描述 ,并由此模型写出非线性迟滞系统的参数识别方程。利用相干函数 ,把关于模型参数非线性的参数识别方程转化为线性参数识别前提下的... 研究了非线性迟滞系统的参数识别问题。在识别过程中 ,将非线性迟滞系统的记忆恢复力用双折线模型来描述 ,并由此模型写出非线性迟滞系统的参数识别方程。利用相干函数 ,把关于模型参数非线性的参数识别方程转化为线性参数识别前提下的非线性函数优化问题。讨论了十进制编码遗传算法的交叉操作和变异操作方法 ,以及在上述非线性函数优化问题中的具体应用。仿真实验和实际钢丝网垫减振器的建模实验均表明本文方法简单可行 。 展开更多
关键词 非线性 迟滞系统 参数识别 遗传算法 减振器
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遗传策略的综合改进及其在负荷建模中的应用 被引量:44
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作者 李欣然 金群 +3 位作者 刘艳阳 林舜江 陈辉华 唐外文 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期40-46,共7页
研究了遗传操作和控制参数选择对遗传算法性能的影响,设计了解群选择的随机-精英策略、避免近亲繁殖的双断点交叉策略和交叉与变异概率的自适应调整策略,提出了一种综合改进型遗传算法并成功地应用于基于实测参数的负荷建模。算例表明,... 研究了遗传操作和控制参数选择对遗传算法性能的影响,设计了解群选择的随机-精英策略、避免近亲繁殖的双断点交叉策略和交叉与变异概率的自适应调整策略,提出了一种综合改进型遗传算法并成功地应用于基于实测参数的负荷建模。算例表明,该算法改善了进化过程中的种群多样性和早熟现象,对加速收敛、缩短辨识时间、克服模型参数分散性、提高辨识精度均有显著作用,适用于负荷建模。 展开更多
关键词 电力系统 负荷建模 参数辨识 遗传算法 综合改进
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基于遗传算法的汽轮机数字电液调节系统的参数辨识研究 被引量:33
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作者 戴义平 邓仁纲 +2 位作者 刘炯 孙凯 王勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第7期101-104,共4页
调节系统性能的退化和故障的发生,首先表现在系统各个组成环节的参数的变化上,因此通过参数辨识可以实现汽轮机调节系统的性能预报、状态监测和故障诊断。文中在简要介绍遗传算法的基础上将其应用于汽轮机数字电液调节系统的参数辨识,... 调节系统性能的退化和故障的发生,首先表现在系统各个组成环节的参数的变化上,因此通过参数辨识可以实现汽轮机调节系统的性能预报、状态监测和故障诊断。文中在简要介绍遗传算法的基础上将其应用于汽轮机数字电液调节系统的参数辨识,给出了参数辨识的基本原理和数据处理方法。辨识结果表明,这种辨识算法具有计算速度快,精度高,程序通用性强等优点,通过合理选择误差函数,相对误差可以控制在1%以内,为汽轮机调节系统的参数辨识提供了一种有效的新方法,具有重要的工程使用价值。 展开更多
关键词 遗传算法 汽轮机 数字电液调节系统 参数辨识
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负荷模型参数辨识的粒子群优化法及其与基因算法比较 被引量:40
6
作者 程颖 鞠平 吴峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期25-29,共5页
粒子群优化法 ( PS算法 )具有全局性能好、搜索效率高等优点。文中应用该算法进行电力系统负荷模型的参数辨识 ,并将其与模拟进化算法进行比较 ,发现 PS算法在计算时间、全局性方面均有比较明显的优势。讨论了 PS算法中用以调节全局搜... 粒子群优化法 ( PS算法 )具有全局性能好、搜索效率高等优点。文中应用该算法进行电力系统负荷模型的参数辨识 ,并将其与模拟进化算法进行比较 ,发现 PS算法在计算时间、全局性方面均有比较明显的优势。讨论了 PS算法中用以调节全局搜索和局部搜索关系的权重 w与搜索效率之间的关系 ,并给出了适用于电力系统负荷参数辨识的 w值。提出了一种利用 PS算法的收敛快速性来提高全局性能的工程实用方法 ,并对工程实例进行辨识 。 展开更多
关键词 电力系统 负荷模型 参数辨识 粒子群优化法 基因算法 遗传算法
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基于遗传算法的伺服系统摩擦参数辨识研究 被引量:24
7
作者 刘强 扈宏杰 +1 位作者 刘金琨 尔联洁 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期77-79,121,共4页
LuGre摩擦模型能够精确描述摩擦环节的动态特性 ,但由于其高度非线性 ,使得参数辨识非常困难。针对LuGre摩擦模型 ,提出一种新型的基于遗传算法的模型参数两步辨识方法。首先通过Stribeck曲线 ,辨识出摩擦模型中的静态参数 ,然后由系统... LuGre摩擦模型能够精确描述摩擦环节的动态特性 ,但由于其高度非线性 ,使得参数辨识非常困难。针对LuGre摩擦模型 ,提出一种新型的基于遗传算法的模型参数两步辨识方法。首先通过Stribeck曲线 ,辨识出摩擦模型中的静态参数 ,然后由系统的稳态极限环振荡响应 ,辨识出摩擦模型的动态参数。在每一步辨识中 ,均采用遗传算法作为优化工具 ,从而避免了采用线性辩识方法时的局部极小问题。对提出的方法进行了数字仿真 ,并通过设计摩擦补偿环节 ,对辨识参数进行验证 ,结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 摩擦 遗传算法 伺服系统 参数辨识
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自适应遗传算法的改进及在系统辨识中应用研究 被引量:170
8
作者 任子武 伞冶 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期41-43,66,共4页
为解决传统遗传算法早熟及收敛速度慢的问题,提出了一种改进的自适应遗传算法。通过对一典型的大海捞针类(NiH)问题的试验,证明了改进后的遗传算法在全局优化和快速收敛能力上有较大的提高。在此基础上将该算法应用于系统参数辨识中,辨... 为解决传统遗传算法早熟及收敛速度慢的问题,提出了一种改进的自适应遗传算法。通过对一典型的大海捞针类(NiH)问题的试验,证明了改进后的遗传算法在全局优化和快速收敛能力上有较大的提高。在此基础上将该算法应用于系统参数辨识中,辨识结果表明该方法具有参数辨识精度高,抗噪声能力大,对输入信号通用性强,也适用于非线性系统参数辨识的优点,具有重要的工程使用价值。 展开更多
关键词 遗传算法 参数辨识 非线性系统 有色噪声 M序列
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基于改进遗传算法的非线性励磁系统参数辨识 被引量:10
9
作者 赵书强 王磊 +2 位作者 马燕峰 张昕刚 周玮 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期1-4,共4页
将大变异遗传算法应用于非线性发电机励磁系统的参数辨识,利用其较强的全局寻优能力辨识出发电机励磁系统参数估计值。其原理为:当某一代中所有个体集中在一起时就以一个远大于通常变异概率的概率执行一次变异操作,随机、独立地产生许... 将大变异遗传算法应用于非线性发电机励磁系统的参数辨识,利用其较强的全局寻优能力辨识出发电机励磁系统参数估计值。其原理为:当某一代中所有个体集中在一起时就以一个远大于通常变异概率的概率执行一次变异操作,随机、独立地产生许多新的个体,使种群脱离早熟。比较每代中所有个体的最大适应度与平均适应度的接近程度,判断当代中所有个体的集中程度;对当代适应度最高的2个个体不进行大变异操作,以保证具有最大适应度的个体不被破坏掉。采用Matlab的Simulink模块建立仿真模型,算例试验结果表明,基于大变异遗传算法的励磁系统参数辨识方法速度快、精度高。 展开更多
关键词 非线性励磁系统 参数辨识 大变异遗传算法 全局搜索能力
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遗传算法与传统优化方法应用于电力负荷建模的比较研究 被引量:11
10
作者 李欣然 刘艳阳 +2 位作者 陈辉华 唐外文 李培强 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期29-32,共4页
将遗传算法应用于电力系统综合负荷建模.以三阶感应电动机为综合负荷模型,以待辨识参数为未知向量,以系统实测与模型响应误差平方和为目标函数;以随机初始种群为基础进行交叉—变异—选择运算并产生下一代种群;通过若干代进化即可获得... 将遗传算法应用于电力系统综合负荷建模.以三阶感应电动机为综合负荷模型,以待辨识参数为未知向量,以系统实测与模型响应误差平方和为目标函数;以随机初始种群为基础进行交叉—变异—选择运算并产生下一代种群;通过若干代进化即可获得具有足够精度的辨识结果.通过实验数据将遗传算法与传统模式搜索算法的建模结果比较,表明遗传算法所得模型的描述精度比模式搜索法高10倍,其模型参数呈现很好的稳健性,从而有效地克服了传统优化方法的模型参数分散性. 展开更多
关键词 遗传算法 电力系统 综合负荷 负荷建模 参数辨识
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基于遗传算法的汽轮机非线性调节系统的参数辨识研究 被引量:12
11
作者 戴义平 邓仁纲 +1 位作者 刘炯 孙凯 《动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期2215-2218,共4页
简要介绍了遗传算法应用于参数辨识的基本思想 ,并将其应用于汽轮机非线性调节系统的参数辨识。结果表明 :采用遗传算法可准确地辨识系统中死区、限幅等非线性发生部位和参数。辨识结果准确可靠 ,相对误差在 2 %以内 ;与传统的辨识方法... 简要介绍了遗传算法应用于参数辨识的基本思想 ,并将其应用于汽轮机非线性调节系统的参数辨识。结果表明 :采用遗传算法可准确地辨识系统中死区、限幅等非线性发生部位和参数。辨识结果准确可靠 ,相对误差在 2 %以内 ;与传统的辨识方法相比 ,具有辨识精度高、收敛速度快的优点。结合计算机仿真 ,可以实现系统的性能预测、控制优化、状态监测与故障诊断。图 4表 5参 展开更多
关键词 汽轮机 非线性系统 调节系统 遗传算法 参数辨识 发电机组 仿真
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遗传算法的改进策略及其在非线性发电机励磁系统参数辨识中的应用 被引量:7
12
作者 蒋平 王晓伟 +2 位作者 王杨正 徐珂 黄松涛 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期31-35,共5页
针对标准遗传算法收敛速度慢、易早熟等缺陷,通过对遗传策略的综合改进,提出了一种基于改进遗传算法的参数辨识方法。通过建立励磁系统原模型和标准模型,给原模型和标准模型施加相同的激励信号,以模型输出误差最小作为辨识目标,利用改... 针对标准遗传算法收敛速度慢、易早熟等缺陷,通过对遗传策略的综合改进,提出了一种基于改进遗传算法的参数辨识方法。通过建立励磁系统原模型和标准模型,给原模型和标准模型施加相同的激励信号,以模型输出误差最小作为辨识目标,利用改进遗传算法对标准模型参数进行优化调整,最终得到满足误差要求的励磁系统标准模型参数。该方法的优点在于解决了传统的辨识方法无法对励磁系统非线性环节进行有效辨识的问题,实际励磁系统参数辨识结果表明,该方法具有较快的收敛速度和较高的辨识精度。 展开更多
关键词 励磁系统 参数辨识 遗传算法 原模型 标准模型
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基于遗传算法的水轮发电机组调速系统参数辨识 被引量:15
13
作者 杨小东 董宸 +1 位作者 卢文华 文劲宇 《继电器》 CSCD 北大核心 2006年第1期27-30,54,共5页
将遗传算法思想引入水轮发电机组调速系统的辨识工作中,解决了目前电力系统中常用的辨识方法无法对非线性环节进行有效辨识的问题;为提高辨识效率,对遗传算法初始群体的选取方法以及子代选择方法进行了改进。对实际发电机组调速系统的... 将遗传算法思想引入水轮发电机组调速系统的辨识工作中,解决了目前电力系统中常用的辨识方法无法对非线性环节进行有效辨识的问题;为提高辨识效率,对遗传算法初始群体的选取方法以及子代选择方法进行了改进。对实际发电机组调速系统的辨识结果说明该方法具有快速、精度较高等优点。该思想为水轮发电机组调速系统的辨识提供了一种新方法,具有重要的工程实用价值。 展开更多
关键词 调速系统 参数辨识 遗传算法
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遗传算法在非线性系统辨识中的应用研究 被引量:18
14
作者 徐丽娜 李琳琳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期39-42,共4页
系统辨识是控制系统设计的基础,对于非线性系统辨识,传统的辨识方法往往得不到全局最优解,为此,提出了基于遗传算法的非线性系统辨识方法.遗传算法在解空间中多点寻化、工作对象是参数编码集、不需要导数信息和其它辅助信息、用概... 系统辨识是控制系统设计的基础,对于非线性系统辨识,传统的辨识方法往往得不到全局最优解,为此,提出了基于遗传算法的非线性系统辨识方法.遗传算法在解空间中多点寻化、工作对象是参数编码集、不需要导数信息和其它辅助信息、用概率性规则指导搜索,因而具有很强的鲁律性和广泛的适应性,为非线性系统辨识的研究与应用开辟了新途径采用的遗传算法是在简单遗传算法的基础上加以改进的改过遗传算法采用适应值比例法与最优保留策略相结合的方法进行繁殖操作,同时又自适应地改变了交叉和变异概率.该方法成功地辨识了非线性静态、动态模型,仿真结果表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 遗传算法 系统辨识 非线性系统 控制系统 设计
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基于改进DE算法的负荷建模参数辨识 被引量:14
15
作者 许津津 马进 +1 位作者 唐永红 贺仁睦 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第24期36-40,45,共6页
负荷建模对电力系统运行及其控制起着重要的影响,主要有基于元件和基于量测两种建模方法。基于量测的负荷建模已广泛用于实践中,当考虑负荷的时变性后,基于量测的负荷建模即成为数学优化问题。因此,寻找到有效可靠的优化方法用于负荷建... 负荷建模对电力系统运行及其控制起着重要的影响,主要有基于元件和基于量测两种建模方法。基于量测的负荷建模已广泛用于实践中,当考虑负荷的时变性后,基于量测的负荷建模即成为数学优化问题。因此,寻找到有效可靠的优化方法用于负荷建模参数辨识具有重要的现实意义。微分进化(DE)算法具有全局寻优能力,对初值不敏感,经改进后还可以加快收敛速度并防止出现早熟现象,因此可用于负荷建模参数辨识实践中。将DE算法用于负荷建模参数辨识实践中,在现有改进算法的基础上,借鉴遗传算法引入移民策略以防止早熟现象,通过对两个实测建模参数辨识实例的分析,表明经改进后的DE算法具有比改进遗传算法、蚁群算法和粒子群算法更好的性能。 展开更多
关键词 改进微分进化 改进遗传算法 参数辨识 负荷建模 电力系统
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遗传算法在非线性回归模型辨识中的应用 被引量:8
16
作者 郭朝有 贺国 陈国钧 《海军工程大学学报》 CAS 2003年第2期70-73,共4页
对遗传算法在非线性回归模型辨识中的应用进行了探讨,切削温度回归模型辨识的实例表明,该方法是有效的.
关键词 遗传算法 非线性回归模型 参数辨识 遗传算子
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混合编码免疫算法在船舶载重计量的应用 被引量:4
17
作者 龚固丰 章兢 +2 位作者 何昭晖 何敏 王炼红 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期349-352,共4页
提出一种混合编码免疫辨识算法,并应用于船舶载重货物计量的模型辨识.该算法结合免疫算法优越的全局搜索性能与GP算法简洁的结构树编码方法,将抗体编码为模型结构树编码与模型参数编码的组合,通过对抗体结构与参数的免疫操作,实现全局... 提出一种混合编码免疫辨识算法,并应用于船舶载重货物计量的模型辨识.该算法结合免疫算法优越的全局搜索性能与GP算法简洁的结构树编码方法,将抗体编码为模型结构树编码与模型参数编码的组合,通过对抗体结构与参数的免疫操作,实现全局寻优及非线性模型的结构与参数的一体化辨识.算法不依赖对象的先验知识,辨识的模型结构简单、易于理解.仿真及船舶载模型的辨识应用验证了本算法的有效性及较强的非线性逼近能力. 展开更多
关键词 免疫算法 系统辨识 非线性系统 结构辨识 参数估计
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含有非线性环节的发电机励磁系统参数辨识 被引量:32
18
作者 舒辉 文劲宇 +5 位作者 罗春风 程时杰 宋福海 吴丹岳 王大光 曹一家 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期66-70,共5页
提出了一种基于遗传算法的励磁系统参数辨识方法,通过建立待辨识励磁系统的传递函数 结构模型,以励磁系统的实际输入作为模型的输入,以实际励磁系统和模型的输出误差最小作为目 标,利用遗传算法对模型参数进行优化调整,最终得到满足误... 提出了一种基于遗传算法的励磁系统参数辨识方法,通过建立待辨识励磁系统的传递函数 结构模型,以励磁系统的实际输入作为模型的输入,以实际励磁系统和模型的输出误差最小作为目 标,利用遗传算法对模型参数进行优化调整,最终得到满足误差要求的励磁系统参数。该方法的优 点在于解决了目前电力系统中常用的辨识方法无法对非线性环节进行有效辨识的问题;且根据输 入输出采样数据直接在时域上进行参数辨识,方法简便,直接得到传递函数框图环节参数,无需转 换。在MATLAB下的数字仿真和现场试验结果均表明,该算法能较精确地辨识出包括非线性环 节在内的励磁系统模型各个环节的参数。 展开更多
关键词 励磁系统 参数辨识 遗传算法 发电机
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遗传算法在发电机励磁系统参数辨识中的应用 被引量:8
19
作者 王兴贵 王言徐 智勇 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期76-79,共4页
利用遗传算法所具有的自学习能力和非线性特性,解决励磁系统中非线性环节的辨识问题。通过建立待辨识励磁系统的模型,以励磁系统的实际输入作为模型的输入,利用遗传算法对模型参数进行优化,最终得到满足励磁系统建模要求的参数。用MATA... 利用遗传算法所具有的自学习能力和非线性特性,解决励磁系统中非线性环节的辨识问题。通过建立待辨识励磁系统的模型,以励磁系统的实际输入作为模型的输入,利用遗传算法对模型参数进行优化,最终得到满足励磁系统建模要求的参数。用MATALAB下的仿真结果和现场试验结果进行对比,表明该算法能够较准确地辨识出励磁系统各个环节的参数。 展开更多
关键词 遗传算法 励磁系统 参数辨识 仿真
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基于非线性GA算法的MFF透射模型的参数辨识与优化 被引量:4
20
作者 滕峰成 林晓乐 +2 位作者 郝宇 卢玉飞 刘志向 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期286-293,共8页
基于磁性流体(MF)磁链理论,建立了磁流体薄膜(MFF)传感模型,并通过Monte Carlo法分析了MF透射特性,建立了MFF透射模型。采用非线性遗传算法(GA)对MFF透射模型进行了参数辨识,分析了种群规模、进化代数、交叉率、变异率等参数选值对算法... 基于磁性流体(MF)磁链理论,建立了磁流体薄膜(MFF)传感模型,并通过Monte Carlo法分析了MF透射特性,建立了MFF透射模型。采用非线性遗传算法(GA)对MFF透射模型进行了参数辨识,分析了种群规模、进化代数、交叉率、变异率等参数选值对算法运行结果的影响,并选取了最佳参数组合,搭建了MFF电流传感器实验平台,分析了MFF厚度和粒子浓度对MFF透射性的影响,运用MFF透射模型对MFF电流传感器进行了仿真预测。实验及仿真结果表明该模型具有较好的预测性,预测误差在2.29%以内,所设计的MFF电流传感器的测量灵敏度达到11μW/A。 展开更多
关键词 MFF电流传感器 MFF模型 非线性遗传算法 参数辨识
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