第 31 卷 第 10 期
Vol. 31 No. 10
控 制 与 决 策
Control and Decision
2016 年 10 月
Oct. 2016
多元系统耦合带遗忘因子有限数据窗
递推最小二乘辨识方法
文章编号: 1001-0920 (2016) 10-1765-07 DOI: 10.13195/j.kzyjc.2015.1214
时振伟, 纪志成, 王 艳
(江南大学 物联网工程学院,江苏 无锡 214122)
摘 要: 针对多元线性或非线性回归系统, 将耦合辨识思想与带遗忘因子有限数据窗辨识理论相结合, 提出一种耦
合带遗忘因子有限数据窗递推最小二乘辨识算法. 该算法每次递推计算时既不涉及矩阵求逆运算, 又可以克服数据
饱和现象, 因此, 该算法不仅计算效率高, 而且可以快速地跟踪时变参数, 获得精确的参数估计. 通过辨识基于多元模
型的永磁同步电机参数的实例, 验证了所提出算法的有效性和实用性.
关键词: 多元系统;有限数据窗;最小二乘;参数辨识;永磁同步电机
中图分类号: TP273 文献标志码: A
Coupled finite-data-window RLS identification approache with forgetting
factors for multi-variate systems
SHI Zhen-wei, JI Zhi-cheng, WANG Yan
(School of Internet of Things Engineering,Jiangnan University,Wuxi 214122,China. Correspondent:JI Zhi-cheng,
E-mail:zcji@jiangnan.edu.cn)
Abstract: For multi-variable linear/nonlinear regression systems, this paper combines the coupling identification idea with
the finite-data-window with forgetting factors theory to present a coupled finite data-window RLS algorithm with forgetting
factors. Because the proposed algorithm can avoid the matrix inversion at each recursive calculation and can overcome
the data saturation phenomenon, it not only has a highly efficient computation, but also tracks effectively the time-varying
parameter and obtains accurate parameter estimates. The application example of parameter identification of the permanent
magnet synchronous machine based on the multi-variable model shows the effectiveness and feasibility of the proposed
algorithm.
Keywords: multi-variate systems;finite-data-window;RLS;parameter identification;permanent magnet synchronous
machine
0 引引引 言言言
多元系统在工业过程中有着广泛的应用, 许多控
制对象可以转变成多元模型来研究
[1-5]
. 例如: 陆超
等
[1]
在电网运行过程中, 在考虑负荷随机类噪声的情
况下, 研究了基于多元自回归滑动平均模型的电力系
统的自适应控制问题. 李春燕等
[2]
针对电力系统的非
线性特性, 建立了反映系统潮流与各机组出力间非线
性关系的多元非线性回归模型. 在图象处理中, 孙棣
华等
[3]
提出了一种基于样条变换多元回归模型的摄
像机标定算法, 利用这种拟多元线性回归模型相对独
立的局部性质, 建立图像上点的像素坐标与其相应世
界坐标之间的非线性映射关系, 完成摄像机的隐式标
定. 张崇欣等
[4]
以多元线性回归模型为基础, 研究了
一类煤矿自移式破碎机系统生产能力的预测问题. 对
于批过程重复控制系统、周期时变系统和迭代学习控
制系统等, 也可以采用多元模型来描述. 因为对于同
一个时不变参数系统 (可以是标量系统), 使用不同的
输入信息序列多次激励这些系统, 进行重复实验, 得
到输入输出数据, 就可以表示成多元模型
[5]
.
对于多元 (或多变量) 系统的参数辨识, 许多学者
提出了相应的辨识方法
[6-8]
. 如: Han 等
[6]
针对具有滑
动平均噪声的多变量系统, 提出了递阶最小二乘法迭
收稿日期: 2015-09-30;修回日期: 2016-05-01.
基金项目: 国家 863 计划项目(2014AA041505);国家自然科学基金项目(61572238, 61573167);江苏省省杰出青年基
金项目(BK20160001).
作者简介: 时振伟(1978−), 男, 讲师, 博士生, 从事系统辨识、电机高性能控制和自适应控制的研究;纪志成(1959−),
男, 教授, 博士生导师, 从事电机高性能控制和智能化制造等研究.