基于數(shù)據(jù)的非線性系統(tǒng)實(shí)時(shí)求解與跟蹤控制

1、基于數(shù)據(jù)的非線性系統(tǒng)實(shí)時(shí)求解與跟蹤控制DatabasedRealtimeSolutionsandTracl【ingControlforN0nlinearSystems學(xué)科專業(yè)研究生指導(dǎo)教師企業(yè)導(dǎo)師控制工程王巖浩張國(guó)山教授邴志剛高工天津大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院二零一五年十一月萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要仿射非線性系統(tǒng)是非線性系統(tǒng)的一種常用的重要形式，是控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。實(shí)際工程中的許多系統(tǒng)都可以表示成都可以表示成仿射非線性系統(tǒng)的形式，因此研究這類系

2、統(tǒng)具有重要的理論意義與工程意義。本文針對(duì)一類部分未知的仿射非線性系統(tǒng)實(shí)時(shí)求解和跟蹤控制問(wèn)題，采用了一種在線無(wú)偏最小二乘支持向量機(jī)算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)這類系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線求近似解與實(shí)時(shí)跟蹤控制。本文采用的在線無(wú)偏最小二乘支持向量機(jī)算法是一種組合方法，它在最小二乘支持向量機(jī)的基礎(chǔ)上結(jié)合了消偏置方法、滾動(dòng)時(shí)間窗方法以及權(quán)值優(yōu)化函數(shù)。其中最小二乘支持向量機(jī)搭建了算法的框架；消偏置方法與權(quán)值優(yōu)化函數(shù)用于提高算法的精度與效率；滾動(dòng)時(shí)間窗方法實(shí)現(xiàn)了算法的在線

3、功能，使得算法可以實(shí)時(shí)處理在線數(shù)據(jù)。本文的主要工作有三方面：1結(jié)合無(wú)偏思想，在最小二乘支持向量機(jī)的回歸形式中引入一個(gè)常量，將回歸形式中的偏置項(xiàng)合并到權(quán)值向量中，從而在形式上消除了偏置項(xiàng)，使得最終要求解的線性方程組的系數(shù)矩陣由之前的稀疏矩陣化簡(jiǎn)成緊湊矩陣，避免了許多冗余計(jì)算，提高了算法的效率和計(jì)算精度。2采用滾動(dòng)時(shí)間窗方法實(shí)現(xiàn)了這類系統(tǒng)求解與跟蹤控制的實(shí)時(shí)在線功能。同時(shí)在滾動(dòng)時(shí)間窗內(nèi)設(shè)置了一個(gè)誤差閡值，用來(lái)判斷每次滾動(dòng)求解是否需要重新建立