基于最小二乘支持向量機(jī)的磁滯建模.pdf

1、磁滯現(xiàn)象廣泛存在于控制系統(tǒng)和電力電器系統(tǒng)中,對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。磁滯回線(xiàn)具有非常規(guī)、非平滑、非線(xiàn)性、非解析以及一對(duì)多映射的特點(diǎn),對(duì)各種應(yīng)用中的磁滯現(xiàn)象進(jìn)行精確建模是確保系統(tǒng)運(yùn)行具有魯棒性的前提之一。
　　 本文主要針對(duì)磁滯非線(xiàn)性和一對(duì)多映射兩個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題進(jìn)行了深入討論和研究,重點(diǎn)給出了仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并進(jìn)行了算法運(yùn)行速度和均方誤差的對(duì)比分析。
　　 在充分對(duì)比分析目前已有的三種磁滯建模方案:JA模型

2、、Preisach模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型各自特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了基于最小二乘支持向量機(jī)的磁滯建模方案。最小二乘支持向量機(jī)本質(zhì)上是基于結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化原則針對(duì)小樣本問(wèn)題的一種函數(shù)估計(jì)策略,利用其較強(qiáng)的非線(xiàn)性逼近能力和良好的泛化性能處理磁滯非線(xiàn)性；在網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時(shí)將磁滯的歷史信息作為輸入向量分量之一并以矩陣方式送入網(wǎng)絡(luò),解決了磁滯一對(duì)多映射問(wèn)題。
　　 在研究最小二乘支持向量機(jī)處理磁滯非線(xiàn)性規(guī)律時(shí),同時(shí)進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)。為辨識(shí)磁滯特性,文中在

3、同頻率不同幅值情形下進(jìn)行了多環(huán)動(dòng)態(tài)磁滯建模,分別將處于同心磁滯回線(xiàn)簇中不同位置的曲線(xiàn)用于測(cè)試,較為系統(tǒng)的獲取了磁滯建模的規(guī)律性。為對(duì)比,同時(shí)用最小二乘支持向量機(jī)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)磁滯進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模。選用JA模型仿真時(shí)為避免求解微分方程的繁瑣及求解Langevin函數(shù)時(shí)會(huì)出現(xiàn)奇異解,本文采用Matlab的Simulink模塊搭建起JA模型的動(dòng)態(tài)仿真模型,該模型給出了仿真數(shù)據(jù)和光滑的磁滯回線(xiàn)。同時(shí),通過(guò)基于軟磁材料的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)獲取了磁滯實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。