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未知输入条件下的结构物理参数识别研究 被引量：37
1
作者 李杰 陈隽 《计算力学学报》 CAS CSCD 1999年第1期32-40,共9页
研究在输入信息未知条件下识别结构物理参数的问题。根据建筑结构风荷载的作用特点，提出了一类时域识别算法，用于高层建筑结构的结构物理参数识别。文中对算法给出了理论证明。数值分析算例表明：不考虑量测噪声时，文中方法可给出结... 研究在输入信息未知条件下识别结构物理参数的问题。根据建筑结构风荷载的作用特点，提出了一类时域识别算法，用于高层建筑结构的结构物理参数识别。文中对算法给出了理论证明。数值分析算例表明：不考虑量测噪声时，文中方法可给出结构参数的精确识别结果； 展开更多
关键词 系统识别 结构参数 未知输入 物理参数识别
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部分输入未知条件下的结构系统识别研究 被引量：27
2
作者 陈隽 李杰 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 1998年第4期40-47,共8页
本文研究输入信息不完备条件下结构的参数识别问题。在对传统识别算法的特点进行分析的基础上提出了一种新的识别方法——全量补偿法。文中给出了算法的理论证明和具体的数值算例。
关键词 系统识别 结构参数 未知输入 建筑 结构动力学
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具有未知输入干扰的观测器设计 被引量：28
3
作者 李振营 沈毅 胡恒章 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期471-473,共3页
提出一种全阶比例积分观测器。该观测器包含有估计误差的比例和积分回路 ,可同时得到状态和未知输入估计。分析了比例积分观测器的结构和估计性能 ,给出并证明了其存在条件 ,由于存在条件弱于未知输入观测器 ,该比例积分观测器可以更广... 提出一种全阶比例积分观测器。该观测器包含有估计误差的比例和积分回路 ,可同时得到状态和未知输入估计。分析了比例积分观测器的结构和估计性能 ,给出并证明了其存在条件 ,由于存在条件弱于未知输入观测器 ,该比例积分观测器可以更广泛地应用于基于观测器的技术方案。通过一个飞行器线性化模型 ,进行了比例积分观测器设计。仿真结果表明 ,比例积分观测器的估计性能优于常规 展开更多
关键词 未知输入 比例积分观测器 干扰 设计 飞行器
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部分输入未知时求解动力复合反演问题的补偿算法 被引量：22
4
作者 李杰 陈隽 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期310-314,共5页
将作者提出的全量补偿算法[8] 推广为一类适用于一般多自由度系统的时域补偿识别算法。该方法是基于最小二乘原则的一类迭代计算方法 ,对于结构上的部分作用力已知的情况 ,可用来同时识别结构的参数并反演输入。文中应用不同类型的结构... 将作者提出的全量补偿算法[8] 推广为一类适用于一般多自由度系统的时域补偿识别算法。该方法是基于最小二乘原则的一类迭代计算方法 ,对于结构上的部分作用力已知的情况 ,可用来同时识别结构的参数并反演输入。文中应用不同类型的结构分析实例说明了此方法适用于实际工程动力检测的可能性。 展开更多
关键词 系统识别 结构参数 未知输入 补偿算法 动力复合反演 桥梁结构
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基于自适应未知输入观测器的非线性动态系统故障诊断 被引量：22
5
作者 胡正高 赵国荣 +1 位作者 李飞 周大旺 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期901-906,共6页
针对以往故障诊断研究中要求故障或故障导数及系统干扰的上界是已知的不足,以及难以同时诊断执行器故障和传感器故障的问题,提出一种自适应未知输入故障诊断观测器,能够同时重构非线性动态系统的执行器故障和传感器故障.首先,利用H_∞... 针对以往故障诊断研究中要求故障或故障导数及系统干扰的上界是已知的不足,以及难以同时诊断执行器故障和传感器故障的问题,提出一种自适应未知输入故障诊断观测器,能够同时重构非线性动态系统的执行器故障和传感器故障.首先,利用H_∞性能指标抑制未知输入对故障重构的影响,采用Lyapunov泛函得到观测误差动态系统的稳定性;然后,通过线性矩阵不等式求解观测器增益阵,并实现故障重构;最后,通过直流电机系统的仿真验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 故障诊断 故障重构 未知输入 非线性动态系统 LYAPUNOV泛函
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系统非线性参数识别的松驰法 被引量：13
6
作者 陈隽 李杰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期447-450,共4页
研究了非线性参数系统模型的识别问题 ,通过引入求解线性方程组的松驰法思想 ,构造了一类新的迭代识别算法。算例表明此方法具有很好的参数识别精度 ,并且具有概念清楚 ,易于编程等特点 。
关键词 松驰法 非线性参数系统 系统识别 迭代识别算法
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未知输入下的复合反演研究 被引量：13
7
作者 陈健云 王建有 林皋 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期6-10,16,共6页
回顾了近年来未知输入情况下的结构参数识别算法,并针对未知输入情况下的复合反演算法做了深入研究,总结归纳了这类算法的特点和应用条件,并在此基础上提出了能够用于具有多个未知输入组合下的复合反演算法。此方法是基于最小二乘原则... 回顾了近年来未知输入情况下的结构参数识别算法,并针对未知输入情况下的复合反演算法做了深入研究,总结归纳了这类算法的特点和应用条件,并在此基础上提出了能够用于具有多个未知输入组合下的复合反演算法。此方法是基于最小二乘原则并结合统计平均思想的一类迭代算法,对于在多个未知输入情况下的结构(例如在地震动和风荷载共同作用下等),可以用来识别结构参数并同时反演多个未知输入。与仅适用于具有一个未知输入情况下的复合反演算法相比,本文方法具有更广泛的应用背景,最后以一个4层剪切型结构为例来验证本文方法。有噪声情况下和无噪声情况下的识别结果显示本文方法具有一定适用性。 展开更多
关键词 参数识别 复合反演 未知输入 地震动 风荷载
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具有未知输入线性系统观测器的设计与分析 被引量：7
8
作者 闫伟东 吕恬生 于岩 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第7期952-954,967,共4页
对于一类具有未知输入的线性系统,本文提出了一种新的状态及未知输入观测器的设计方法,并给出了其存在的条件。对于此类观测器的正确性,本文做了严格的理论论证。最后,通过一个线性系统实例,利用本文所提出的观测器的设计方法,对其状态... 对于一类具有未知输入的线性系统,本文提出了一种新的状态及未知输入观测器的设计方法,并给出了其存在的条件。对于此类观测器的正确性,本文做了严格的理论论证。最后,通过一个线性系统实例,利用本文所提出的观测器的设计方法,对其状态及未知输入观测器进行了设计。仿真结果表明,该观测器直接采用系统的测量输出,实现了对系统状态及未知输入渐近的估计。 展开更多
关键词 未知输入线性系统观测器 设计 系统仿真
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自校准Kalman滤波方法 被引量：12
9
作者 傅惠民 吴云章 +1 位作者 娄泰山 肖强 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1363-1368,共6页
提出一种自校准Kalman滤波方法(SKF),建立SKF模型及其滤波递推算法.在深空探测、发动机故障诊断等许多工程实际中,由于未知输入(如突风、故障、未知的系统误差等)的影响,传统的Kalman滤波方法在滤波递推过程中会产生较大误差.文中提出... 提出一种自校准Kalman滤波方法(SKF),建立SKF模型及其滤波递推算法.在深空探测、发动机故障诊断等许多工程实际中,由于未知输入(如突风、故障、未知的系统误差等)的影响,传统的Kalman滤波方法在滤波递推过程中会产生较大误差.文中提出的自校准Kalman滤波方法能够自动补偿这种未知输入的影响,提高滤波精度.从某飞行器仿真中可以看到,SKF的滤波误差均值和方差分别比传统的Kalman滤波方法降低了400%和300%以上,有效地改善了滤波效果.并且该方法计算简单,便于工程应用. 展开更多
关键词 自校准Kalman滤波 未知输入 滤波精度 故障诊断 深空探测
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考虑未知输入的异构集群系统群体智能合围跟踪控制 被引量：6
10
作者 王林波 王蒙一 +3 位作者 周思全 江涌 化永朝 董希旺 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期291-306,共16页
集群系统合围跟踪控制是群体智能涌现在运动控制层面的实现途径之一,在智能化战争时代具有广阔的应用前景.本文面向未来空地群体智能作战中护卫任务的应用需求,聚焦军品押送、重要人物护送等典型任务场景,研究了异构集群系统考虑领导者... 集群系统合围跟踪控制是群体智能涌现在运动控制层面的实现途径之一,在智能化战争时代具有广阔的应用前景.本文面向未来空地群体智能作战中护卫任务的应用需求,聚焦军品押送、重要人物护送等典型任务场景,研究了异构集群系统考虑领导者具有未知输入的分布式编队-合围跟踪控制问题,以实现复杂环境下空地协同智能作战.首先引入代数图论知识,建立具有未知输入的异构集群系统模型,提出了一种编队构型生成系统.之后结合自适应控制律,利用邻居局部信息交互设计了基于边的分布式编队-合围跟踪控制器,并证明了闭环系统的稳定性.此外,对异构集群系统涌现出的更复杂的群体智能特征进行了分析与总结.最后,通过数值仿真验证了本文所提出的方法能够实现预期的编队-合围跟踪控制,并建立了实物等效验证系统,对控制方法的有效性进行了验证,为实际情况下大规模空地协同智能作战提供了有力的理论支撑. 展开更多
关键词 异构集群系统 合围跟踪控制 未知输入 群体智能
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自校准扩展Kalman滤波方法 被引量：7
11
作者 傅惠民 娄泰山 +1 位作者 肖强 吴云章 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2710-2715,共6页
提出一种自校准扩展Kalman滤波(SEKF)方法,针对3种含有未知输入(如未知系统误差、突风、故障等)的不同的非线性系统模型,分别给出了滤波递推算法.在导航、信号处理、故障诊断等领域的许多非线性工程中,传统的扩展Kalman滤波(EKF)方法无... 提出一种自校准扩展Kalman滤波(SEKF)方法,针对3种含有未知输入(如未知系统误差、突风、故障等)的不同的非线性系统模型,分别给出了滤波递推算法.在导航、信号处理、故障诊断等领域的许多非线性工程中,传统的扩展Kalman滤波(EKF)方法无法消除未知输入的影响,在滤波过程中往往产生较大误差甚至发散.提出的SEKF方法能够对这种未知输入进行补偿和修正,从而提高滤波精度.数值仿真算例表明:SEKF的滤波误差均值和标准差分别减少到传统EKF的1/12和1/4,有效地改善了滤波精度.并且该方法计算简单,便于工程应用. 展开更多
关键词 自校准扩展Kalman滤波 非线性滤波 未知输入 深空探测 故障诊断
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多模型自校准扩展Kalman滤波方法 被引量：1
12
作者 杨海峰 王金娜 王宇翔 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期120-126,共7页
基于扩展Kalman滤波方法(EKF)、自校准扩展Kalman滤波方法(SEKF)和多模型估计理论(MME),针对工程实际中非线性系统状态方程受未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)影响的问题,提出了一种多模型自校准扩展Kalman滤波方法(MSEKF),将多... 基于扩展Kalman滤波方法(EKF)、自校准扩展Kalman滤波方法(SEKF)和多模型估计理论(MME),针对工程实际中非线性系统状态方程受未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)影响的问题,提出了一种多模型自校准扩展Kalman滤波方法(MSEKF),将多模型自校准Kalman滤波方法(MSKF)的适用范围扩展到了非线性领域。该方法同时采用EKF与SEKF进行计算,根据贝叶斯定理实时分配两者先验估计值的权重,通过加权融合进而得到最终的状态估计。本文方法不仅解决了非线性系统状态方程受未知输入影响时EKF滤波发散的问题,而且在未知输入为零时的滤波精度与SEKF相比也更高,大量数值仿真结果表明该方法精度提升可达4%,具有更强的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 自校准滤波 多模型估计 扩展Kalman滤波 未知输入 故障诊断
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多模型自校准Kalman滤波方法
13
作者 杨海峰 王金娜 王宇翔 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期139-145,共7页
基于自校准Kalman滤波方法和多模型估计理论,针对工程实际中未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)对系统状态方程的影响问题,提出了一种多模型自校准Kalman滤波方法。该方法同时采用自校准Kalman滤波和标准Kalman滤波进行运算,并根... 基于自校准Kalman滤波方法和多模型估计理论,针对工程实际中未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)对系统状态方程的影响问题,提出了一种多模型自校准Kalman滤波方法。该方法同时采用自校准Kalman滤波和标准Kalman滤波进行运算,并根据贝叶斯定理自动分配两种方法滤波值的权重,通过加权融合得到最终的滤波结果。与自校准Kalman滤波方法相比,多模型自校准Kalman滤波方法既能有效地补偿非零未知输入的影响,又明显改善了系统在未知输入为零时的滤波精度,大量数值仿真结果表明该方法精度提升可达10%以上,具有更强的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 自校准滤波 多模型估计 KALMAN滤波 未知输入 故障诊断
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多模型自校准无迹Kalman滤波方法
14
作者 杨海峰 王宇翔 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期415-420,共6页
基于无迹Kalman滤波方法(UKF)、自校准无迹Kalman滤波方法(SUKF)和多模型估计理论(MME),针对工程实际中强非线性系统状态方程受未知输入(如医用机械臂惯导单元的零漂误差、列车行驶中遭遇突风和机载元器件故障等)影响的问题,提出了一种... 基于无迹Kalman滤波方法(UKF)、自校准无迹Kalman滤波方法(SUKF)和多模型估计理论(MME),针对工程实际中强非线性系统状态方程受未知输入(如医用机械臂惯导单元的零漂误差、列车行驶中遭遇突风和机载元器件故障等)影响的问题,提出了一种多模型自校准无迹Kalman滤波方法(MSUKF),将多模型自校准Kalman滤波方法(MSKF)的适用范围扩展到了强非线性领域。该方法同时采用UKF与SUKF进行计算,根据贝叶斯定理实时分配两者先验估计值的权重,通过加权融合进而得到最终的状态估计。大量数值仿真结果表明:本文方法精度比滤波发散的UKF提高了50%,与无偏的SUKF相比也提升了4%以上,具有更强的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 自校准滤波 多模型估计 无迹Kalman滤波 未知输入 故障诊断
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基于广义未知输入观测器的执行器故障估计 被引量：6
15
作者 邓露 文传博 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第7期1989-1992,共4页
针对一类含有未知扰动广义非线性系统的执行器故障,提出一种重构算法。设计未知输入观测器对干扰鲁棒,作为故障检测观测器。检测到发生故障后,通过提出含有误差比例项和积分项的故障估计算法,形成自适应观测器,实现准确快速地估计故障,... 针对一类含有未知扰动广义非线性系统的执行器故障,提出一种重构算法。设计未知输入观测器对干扰鲁棒,作为故障检测观测器。检测到发生故障后,通过提出含有误差比例项和积分项的故障估计算法,形成自适应观测器,实现准确快速地估计故障,同时估计状态变量;根据李雅普诺夫稳定理论给出估计误差一致最终有界的充分条件。最后将故障检测方法与滑模检测方法作比较,用直升机模型算例仿真验证该类观测器的鲁棒性和估计算法的有效性。 展开更多
关键词 非线性广义系统 未知输入 故障检测 故障重构
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有翼飞行器有限时间时变编队跟踪控制方法研究
16
作者 徐星光 郭鸿飞 +1 位作者 张科南 任章 《战术导弹技术》 北大核心 2024年第3期123-135,共13页
有翼飞行器执行编队协同突防任务时,领导者飞行器需要通过变轨机动飞行提高突防概率,要求飞行器编队能够快速调整,提升编队保持的整体效果。针对有翼飞行器编队协同突防作战中编队保持的任务目标,研究了多枚有翼飞行器有限时间时变编队... 有翼飞行器执行编队协同突防任务时,领导者飞行器需要通过变轨机动飞行提高突防概率,要求飞行器编队能够快速调整,提升编队保持的整体效果。针对有翼飞行器编队协同突防作战中编队保持的任务目标,研究了多枚有翼飞行器有限时间时变编队跟踪控制问题。在领导者飞行器具有未知输入条件下,利用积分滑模控制方法、自适应控制方法,基于邻居飞行器相互间的局部信息设计了有限时间时变编队跟踪控制器。基于有限时间控制性理论,证明了时变编队跟踪误差在有限时间内的收敛性。采用数值仿真对比的方法,验证了有限时间时变编队跟踪控制方法在有翼飞行器编队协同突防中的可行性与有效性。 展开更多
关键词 有翼飞行器 有限时间 编队跟踪控制 未知输入 积分滑模 编队保持 协同突防
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一种改进的桥梁结构物理参数识别算法 被引量：5
17
作者 柳春光 贾玲玲 李会军 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第1期71-74,共4页
为了解决悬臂型桥墩结构在输入信息未知条件下的物理参数识别问题,采用将松弛法与改进的全量补偿算法结合起来的算法,通过对参数的离散化,对输入未知条件下的一悬臂型桥墩结构的多个物理参数进行了识别。结果表明:无噪声条件下,结构各... 为了解决悬臂型桥墩结构在输入信息未知条件下的物理参数识别问题,采用将松弛法与改进的全量补偿算法结合起来的算法,通过对参数的离散化,对输入未知条件下的一悬臂型桥墩结构的多个物理参数进行了识别。结果表明:无噪声条件下,结构各物理参数识别精度较高;添加不同噪声后,由于Rayleigh阻尼中质量和刚度阻尼系数的数量级差别较大,以致质量阻尼系数的识别结果相对误差明显较刚度参数大,但均在精度要求范围之内。该改进的算法不仅理论上更加完善,同时也具有很高的识别精度和一定的收敛速度,为弯曲型结构物理参数识别研究提供了一种新的方法思路,便于工程应用。 展开更多
关键词 输入未知 桥墩结构 参数识别 改进算法
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系统存在未知输入时的鲁棒故障检测
18
作者 宝音贺喜格 姜兴渭 黄文虎 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第1期82-84,81,共4页
提出了系统存在未知输入时实现鲁棒故障检测的一种新方法。该方法以系统发生故障之前总有一段正常运行阶段的假设为前提,其基本思想是,在正常运行阶段用一般的观测器估计未知输入,估计稳定后把估计所得到的未知输入当作已知输入修正检... 提出了系统存在未知输入时实现鲁棒故障检测的一种新方法。该方法以系统发生故障之前总有一段正常运行阶段的假设为前提,其基本思想是,在正常运行阶段用一般的观测器估计未知输入,估计稳定后把估计所得到的未知输入当作已知输入修正检测滤波器,这样可以避免以往的未知输入观测器方法丢失故障信息的缺点。 展开更多
关键词 鲁棒故障检测 未知输入观测器 故障诊断 观测器
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非线性状态方程自校准滤波方法 被引量：4
19
作者 傅惠民 杨海峰 +1 位作者 肖梦丽 肖强 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期267-273,共7页
针对工程实际中遇到的非线性系统状态方程中含未知输入(如环境因素的影响、模型和参数选取不当等)的情况,采用自校准技术,基于秩滤波与无迹Kalman滤波算法提出了一种非线性状态方程自校准滤波方法,并分别讨论了自校准秩滤波(SRF)与自校... 针对工程实际中遇到的非线性系统状态方程中含未知输入(如环境因素的影响、模型和参数选取不当等)的情况,采用自校准技术,基于秩滤波与无迹Kalman滤波算法提出了一种非线性状态方程自校准滤波方法,并分别讨论了自校准秩滤波(SRF)与自校准无迹Kalman滤波(SUKF)两种情况。大量仿真结果和工程应用表明:与无迹Kalman滤波(UKF)相比,该方法通过对系统状态方程中的未知输入进行自动估计和补偿,改善了系统受未知输入影响下的滤波效果,从算例中可以看到,估计精度至少提高了80%,且计算简单,便于工程应用。 展开更多
关键词 自校准滤波 非线性滤波 秩滤波 无迹Kalman滤波 故障诊断 未知输入
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一类未知输入系统的降维观测器设计 被引量：4
20
作者 韩冬 朱芳来 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1779-1784,共6页
在观测器匹配条件不满足的情况下,针对一类线性时不变系统,探讨了一种降维观测器设计的问题.基于输出对未知输入相关度的概念,构造辅助输出,使得匹配条件得以满足.在假设辅助输出可测时提出了一种降维观测器的设计方法.实际上,辅助输出... 在观测器匹配条件不满足的情况下,针对一类线性时不变系统,探讨了一种降维观测器设计的问题.基于输出对未知输入相关度的概念,构造辅助输出,使得匹配条件得以满足.在假设辅助输出可测时提出了一种降维观测器的设计方法.实际上,辅助输出不完全可测,使用高增益观测器观测的辅助输出估计值代替辅助输出设计降维观测器.状态估计误差在特定的封闭球体内最终一致有界,通过改变观测器参数可以调节封闭球体的半径.对一个五阶系统设计降维观测器,仿真结果表明,降维观测器和滑模观测器具有同样良好的观测效果. 展开更多
关键词 观测器匹配条件 高增益观测器 降维观测器 未知输入
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