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椭球状态定界的鲁棒算法被引量：2: 2006年; 提出了一种计算鲁棒的线性离散时间系统的椭球状态定界算法.算法假设系统的过程和量测噪声以及初始状态由已知椭球来定界,然后利用椭球集合来描述系统真实状态的可行集.算法的时间更新和量测更新过程分别产生两个椭球的向量和与交.算法对椭球形状矩阵进行Cholesky分解,使得当存在舍入误差时椭球形状矩阵保持正定.为了不受病态矩阵求逆的影响,算法的量测更新过程采用了求次最小容积椭球的方法.采用在数字计算机上进行蒙特卡洛仿真来检验算法的性能.结果表明算法的精度与最优算法十分接近,并且具有很好的计算鲁棒性.算法同时具有易于在并行计算机上运行的优点.; 柴伟孙先仿; 关键词：状态估计鲁棒性

平方根椭球状态定界及其并行计算: 2008年; 提出了一种易于脉动阵列实现的平方根椭球状态定界算法。算法将椭球形状矩阵的平方根进行递推计算,使得计算的数值稳定性得以提高。由于平方根算法具有矩阵与矩阵以及矩阵与向量的运算形式,因而适合在并行处理器上执行。为了并行计算,给出了实现此平方根算法的脉动阵列结构。计算复杂性分析显示,若系统状态维数为n,串行计算的计算复杂度至少为O(n3),而并行计算的计算复杂度降为O(n)。仿真结果验证了本方法的有效性。; 柴伟孙先仿; 关键词：状态估计脉动阵列

一种非线性系统集员辨识算法被引量：5: 2005年; 针对带有未知有界噪声的非线性动态系统的鲁棒辨识问题,提出了一种新的非线性动态系统的集员辨识算法.利用径向基函数神经网络的逼近能力,根据系统的输入输出数据,选用径向基函数神经网络对未知非线性系统建模.径向基函数神经网络的中心被确定之后,考虑到建模误差与系统噪声有界,利用径向基函数神经网络为参数线性模型的特点,使用参数线性集员辨识算法辨识径向基函数神经网络的输出权值.由于集员辨识算法所得到的是网络输出权值的集合估计,在系统运行过程中,可以很方便地利用所建模型预测实际系统的输出范围.仿真表明,集员辨识算法辨识网络的输出权值比最小二乘法较少的受未知动态系统噪声分布的影响.; 柴伟孙先仿; 关键词：非线性系统径向基函数网络鲁棒性

集员辨识与T-S模型相结合的非线性系统建模及其故障检测算法被引量：1: 2006年; 针对带有未知但有界(Unknown But Bounded-UBB)噪声的非线性系统的建模及其故障检测问题,提出了一种集员辨识与T-S模糊模型相结合的非线性系统建模及其故障检测算法。在建立非线性系统模型时,利用系统正常状态下的运行数据,选用T-S模型对其进行离线建模。首先采用模糊聚类的方法对输入空间进行模糊划分,然后利用T-S模型为参数线性模型的特点,使用参数线性集员辨识算法辨识T-S模型的结论参数。由于集员辨识算法所得到的是参数的集合估计,在系统运行过程中,可以很方便地利用所建模型预测实际系统的输出范围,如果测量所得实际系统的输出不在预测输出范围之内,则可判断系统发生了故障。通过与其他算法相比,验证了本方法的性能。; 柴伟孙先仿; 关键词：非线性系统 T-S模糊模型故障检测

参数不定区间估计的对偶线性规划方法被引量：3: 2003年; 将参数不定区间估计 (PIE)问题变换成一组对偶线性规划 (DLP)问题 ,提出了求解这组DLP问题的改进单纯形方法 .该方法利用变量间的对偶关系 ,直接计算初始基本可行解 ,省去了初始基本可行解的搜索步骤 .此外 ,在确定旋入和旋出变量时都采用了目标值最大减少规则 ,减少了旋转迭代次数 .针对由PIE问题所导出的全部DLP问题都具有相同的目标函数和约束矩阵 ,给出了单搜索过程求解全部DLP问题的联合单纯形法 .; 孙先仿滕继涛范跃祖; 关键词：系统辨识线性规划对偶单纯形算法集员辨识

椭球状态定界的数值稳定算法被引量：1: 2007年; 针对带有未知但有界噪声的线性离散时间系统,提出了一种数值稳定的集员状态估计递推算法.算法采用椭球集合来描述状态的不确定性和噪声的界限.椭球形状矩阵的计算采用奇异值分解技术,以提高算法的数值稳定性.同时,给出了包含时间更新椭球和在状态空间中与量测量和量测噪声相一致的椭球交集的次最小容积椭球的计算方法,以避免受病态矩阵求逆的影响.蒙特卡洛仿真结果表明,数值稳定算法所得到的均方误差和椭球容积与最优算法得到的十分接近.此外,当存在舍入误差时,数值稳定算法可以保证形状矩阵的正定性,而最优算法有时难以保证,说明该算法比最优算法具有更好的数值稳定性.; 柴伟孙先仿; 关键词：状态估计稳定性奇异值分解

集员估计的加权最小二乘支持向量机方法被引量：2: 2009年; 针对带有未知但有界误差的参数非线性回归模型,提出了集员估计的加权最小二乘支持向量机方法。采用加权最小二乘支持向量回归的方法建立逼近方程误差向量的加权l∞范数与参数向量之间的复杂函数关系的模型。根据此模型和可行的方程误差向量的加权l∞范数导出近似参数可行集。为了评估集员估计结果的优劣,给出了反映近似边界接近精确边界程度的指标。仿真结果表明,采用本文方法比采用一般最小二乘支持向量机的方法所得的近似边界更接近精确边界。; 柴伟孙先仿; 关键词：非线性系统参数估计支持向量机加权最小二乘

非线性椭球集员滤波及其在故障诊断中的应用被引量：8: 2007年; 针对带有未知但有界噪声的非线性系统,提出一种椭球集员滤波算法,并将其应用于保证故障检测与隔离。对非线性状态方程和量测方程进行泰勒展开之后,通过区间分析的方法给出线性化余项存在区域的盒子外界描述。假设过程和量测噪声由盒子限界,在算法的时间更新和量测更新过程中,分别计算包含椭球与线段的向量和及椭球与带的交的次最小容积椭球。在椭球集员滤波算法的基础之上,给出传感器故障检测与隔离的方法。由于集员滤波是保证状态估计,因而基于集员滤波算法的故障检测与隔离方法也具有保证性,即如果发出故障警报,则一定有故障发生。一个二维非线性系统的例子说明了该方法的有效性。; 柴伟孙先仿; 关键词：状态估计椭球区间分析故障检测与隔离非线性系统

改进的全对称多胞形集员状态估计算法被引量：6: 2008年; 针对带有有界的噪声和参数的非线性离散时间系统,提出了一种改进的全对称多胞形集员状态估计算法.在算法的时间更新过程中,采用区间算术的方法计算一个包含系统轨迹的全对称多胞形.在算法的量测更新过程中,则要首先在状态空间中给出一个集合作为与量测输出相一致的区域的外界描述,然后计算一个具有最小容积的全对称多胞形作为时间更新全对称多胞形与此集合的交集的外界描述.由于此集合可表示为多个带的交集,所以需要研究全对称多胞形与带的交集的外界描述方法.在提出改进的外界描述方法之前,指出了原始外界描述方法的保守性.改进的外界描述方法给出了新的包含二者交集的全对称多胞形族,然后找到具有最小容积的全对称多胞形作为二者交集的外界描述.此后证明了改进外界描述方法得到的全对称多胞形不会比原始方法大.最后,采用仿真实验来检验不同噪声分布对算法性能的影响.仿真结果表明了改进算法得到的状态估计的均方误差和全对称多胞形的容积比原始算法小,而且当存在重尾分布噪声时此优势更加明显.; 柴伟孙先仿; 关键词：非线性系统状态估计

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北京市自然科学基金(4032014)

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