第三章 形状自适应手爪系统

《电力系统运行与控制》报告

电气工程学院电气工程专业

智能电网技术综述 摘要：阐述了智能电网的内涵和特点，总结了智能电网技术的国内外研究现状以及发展智能电网对中国的重要意义，分析了我国发展智能电网的条件，指出了建设智能电网在网络拓扑、通信系统、计量体系、需求侧管理、智能调度、电力电子设备、分布式电源接入等领域需要解决的关键技术问题。 关键词：智能电网；智能调度；节能减排；分布式发电 Survey on Smart Grid Technology Abstract：In this paper the connotation of smart grid is expounded, the present research status of smart grid home and abroad as well as the practical significance of developing smart grid in China are summarized. As a reference for relative researchers, this paper analyzes the conditions to develop smart grid in China, and points out the key technological problems to be solved for the development of smart grid in the fields of power network topology, communication system, metering infrastructure, demand side management, intelligent dispatching, power electronic equipments, distributed generation integration etc. Key words: smart grid；intelligent dispatching；energy-saving and pollutant emission reducing；distributed generation 0引言 近来国际上，特别是在北美和欧洲关于“智能电网”的研究和讨论很热。智能电网是使用健全的双路通信、高级的传感器和分布式计算机的电力传输与分配网络，其目的是改善电力传送和使用的效率、可靠性和安全。常用的英文术语有：Smart Grid，IntelliGrid，Self-Healing Grid，Modern Grid等。这些词具有相似的 内涵，目前使用较多的是Smart Grid。本文使用的“智能电网”与此词相对应[i ii iv]。1智能电网研究的目标和主要特征 1.1智能电网研究的目标 智能电网研究的目标是： 1）实现（以抵御事故扰动为目的）安全稳定运行，降低大规模停电的风险； 2）使分布式电源（DER，含分布式发电、分布式储能和电力用户的需求响应）得到有效的利用； 3）提高电网资产的利用率； 4）提高用户用电的效率、可靠性和电能质量。需要强调的是，驱使人们研究智能电网的，不是电的成本，而是由于缺乏合格电力所造成损失的成本。而通信和信息技术的长足发展已为实现这些目标准备好了良好的技术条件。 1.2智能电网的主要特征 同目前电网的功能相比较，将来智能电网的主要特征是： 1）激励节约用电——向用户提供充分的实时（或分时）电价信息，有许多方案和电价可供用户选择； 2）提供发电及储能——以大量“即插即用”的分布式电源补充集中式发电； 3）使市场化成为可能——末端用户可以积极参与成熟、健壮、很好集成的

系统辨识大作业1201张青

《系统辨识》大作业 学号：12051124 班级：自动化1班 姓名：张青 信息与控制工程学院自动化系 2015-07-11

第一题 模仿index2，搭建对象，由相关分析法，获得脉冲响应序列?()g k ，由? ()g k ，参照讲义， 获得系统的脉冲传递函数()G z 和传递函数()G s ;应用最小二乘辨识,获得脉冲响应序列? ()g k ;同图显示两种方法的辨识效果图；应用相关最小二乘法，拟合对象的差分方程模型；构建时变对象，用最小二乘法和带遗忘因子的最小二乘法，(可以用辨识工具箱) 辨识模型的参数，比较两种方法的辨识效果差异; 答：根据index2搭建结构框图： 相关分析法：利用结构框图得到UY 和tout 其中的U 就是题目中要求得出的M 序列，根据结构框图可知序列的周期是 1512124=-=-=n p N 。 在command window 中输入下列指令，既可以得到脉冲相应序列()g k ：

aa=5;NNPP=15;ts=2; RR=ones(15)+eye(15); for i=15:-1:1 UU(16-i,:)=UY(16+i:30+i,1)'; end YY=[UY(31:45,2)]; GG=RR*UU*YY/[aa*aa*(NNPP+1)*ts]; plot(0:2:29,GG) hold on stem(0:2:29,GG,'filled') Grid;title('脉冲序列g(τ)') 最小二乘法建模的响应序列 由于是二阶水箱系统，可以假设系统的传递函数为2 21101)(s a s a s b b s G +++= ，已知)(τg ，求2110,,,a a b b

电力系统运行和控制

考纲 稳态分析计算题从稳态分析出 1.潮流计算 2.稳态运行（本科教材，有功、无功调节） 3.故障分析（简单故障，对称分量法） 4.状态估计（基本概念） 暂态分析 1.同步电机模型（基本概念） 2.稳定性分析 1)主要是暂态稳定（时域法、直接法——基本概念） 2)低频振荡 重点内容 潮流计算 1.等值参数 变压器模型参数 本科教材上册，P23，2－3 变压器的等值电路和参数 变压器中心点接地方式，对应等值电路，有哪些参数，物理意义 本科教材上册，P126，图6－10、图6－11 变压器Y/△-11接法，原变、副边U、I相位关系 见本科教材上册P156，图7－15 输电线路等值电路，序阻抗怎么定义的，影响因素。各序阻抗大小关系，倍数关系。 见本科教材上册P130,6－4节

2.计算方法 1）基本要求 对于一个潮流算法，其基本要求可归纳成以下四个方面 1)计算速度 2)计算机内存占用量 3)算法的收敛可靠性 4)程序设计的方便性以及算法扩充移植等的灵活通用性 2）各种方法及特点 高斯－塞德尔法：优点是原理简单，程序设计十分容易，占用内存非常节省，且每次迭代所需计算量很小。缺点是收敛速度很慢，迭代次数与计算网络节点数密切相关；并且对于病态条件的系统，往往会收敛困难。 牛顿－拉夫逊法：最基本、最重要的一种算法，是其他一些派生算法的基础，具有快速的收敛性和良好的收敛可靠性。 快速解耦法（P－Q解耦）：在计算速度、内存占用量及程序设计简单等方面的优异特性，已经使它成为当前使用最为普遍的一种算法。特别对在线计算，作为一种精确的算法，其计算速度更非其他算法所能比拟。 保留非线性算法：采用了更精确的模型，具有良好收敛可靠性、较快的计算速度。 最小潮流法：在处理病态潮流方面具有优越性。 另外, 随机潮流，直流潮流等，见研究生教材上册，P70 3）牛顿－拉夫逊法计算过程，存在问题 ——计算步骤，见本科教材下册，P43～44 ——性能和特点 突出优点是收敛速度快，若选择到一个较好的初值，算法将具有平方收敛特性，一般迭代4～5次便可以收敛到一个非常精确的解，且迭代次数与所计算网络的规模基本无关。牛顿法也具有良好的收敛可靠性，对于病态系统均能可靠地收敛。 缺点是牛顿法所需的内存量及每次迭代所需时间均较高斯－塞德尔为多，并与程序设计技巧密切相关。牛顿法的可靠收敛取决于有一个良好的启动初值，如果初值选择不当，算法

最优估计大作业1.

最优估计大作业 姓名：李海宝 学号：S314040186 导师：刘胜 专业：控制科学与工程

模糊逻辑卡尔曼滤波器在智能AUV导航系统中的自适应调 整 摘要 本论文基于全球定位系统（GPS）和几个惯性导航系统（INS）传感器描述了对于自主水下航行器（AUV）应用的一种智能导航系统的执行过程。本论文建议将简单卡尔曼滤波器（SKF）和扩展卡尔曼滤波器（EKF）一前一后地用于融合INS 传感器的数据并将它们与GPS数据结合到一起。传感器噪声特性里潜在的变化会引起SKF和EKF的初始统计假定的调整，本论文针对这一问题着重突出了模糊逻辑方法的使用。当这种算法包含实际传感器噪特性的时候，SKF和EKF只能维持他们的稳定性和性能，因此我们认为这种自适应机制同SKF与EKF一样有必要。此外，在提高导航系统的可靠性融合过程期间，故障检测和信号恢复算法也需在此要讨论。本论文建议的这种算法用于使真实的实验数据生效，这些数据都是从Plymouth大学和Cranfield大学所做的一系列AUV实验(运行低成本的锤头式AUV)中获得的。 关键词：自主水下航行器；导航；传感器融合；卡尔曼滤波器；扩展卡尔曼滤波器；模糊逻辑 1.引言 对于以科学、军事、商业为目的应用，如海洋勘察、搜索未爆弹药和电缆跟踪检查，AUV的发展需要相应导航系统的发展。这样的系统提供航行器位置和姿态的数据是很有必要的。在这样的系统中对精度的要求是最重要的：错误的位置和姿态数据会导致收集数据的一个毫无意义的解释，或者甚至AUV的一个灾难性故障。 越来越多来自整个世界的研究团队正利用INS和GPS来研发组合导航系统。然而，他们的工作中几乎都没有明确几个INS传感器融合的本质要求，这些传感器用于确保用户保持精度或甚至用来防止在与GPS融合之前导航系统这部分的完全失败。例如，金赛和惠特科姆（2003）使用一个切换机制来防止INS的完全失败。虽然这个方法简单易行，但是可能不适合用于维持一个确定的精度等级。 出于多传感器数据融合和集成的目的，几种估计方法在过去就已经被使用过。为此，SKF/EKF和它们的变形在过去就已经是流行的方法，并且一直到现在都对开发算法感兴趣。然而，在设计SKF/EKF过程中，一个显著的困难经常会被

系统辨识大作业论文Use

中南大学 系统辨识大作业 学院：信息科学与工程学院 专业：控制科学与工程 学生姓名：龚晓辉 学号：134611066 指导老师：韩华教授 完成时间：2014年6月

基于随机逼近算法的系统辨识设计 龚晓辉1, 2 1. 中南大学信息科学与工程学院,长沙410083 2. 轨道交通安全运行控制与通信研究所, 长沙410083 E-mail: csugxh@https://www.wendangku.net/doc/f914352731.html, 摘要：本文对系统辨识的基本原理和要素进行了详细阐述，介绍和分析了系统辨识中常用的最小二乘算法，极大似然法，神经网络算法和随机逼近算法。随机逼近算法只需利用输入输出的观测来辨识系统参数，在实际中有重要运用。本文对随机逼近算法进行了详细说明。同时，针对一个三阶系统设计了KW随机逼近算法进行了参数辨识，并且和递推最小二乘法进行了对比。实验证明在实际辨识过程中两种算法各有优缺点。 关键词: 系统辨识, 随机逼近法, 递推最小二乘法 1.引言 在我们所学的线性系统理论中，都是在系统模型已知的情况来设计控制率，使系统达到稳定性，准确性和快速性的要求。然而，在实际系统中，对象的模型往往是未知的。而且，非线性是普遍存在的，线性系统只是对非线性系统的一种近似。因此，了解对象准确的模型，对设计控制器及其重要。在一些实际对象中，如导弹，化学过程，生物规律，药物反应，以及社会经济等，这些对象使用机理分析法比较困难，但是通过使用辨识技术可以建立系统精确的模型，确定最优控制率[1]。如今，系统辨识技术已经在航空航天，海洋工程，生物学等各个领域获得了广泛运用。 2.系统辨识的基本思想与常用方法 辨识的目的是为了获得对象模型。对象的模型有多种表现形式，它包括直觉模型，图表模型，数学模型，解析模型，程序模型和语言模型。这些模型之间可以相互转换。我们在建立系统模型时，需要遵循目的性，实在性，可辨识性，悭吝性的基本原则。目的性指的是建模的目的要明确，实在性指的是模型的物理概念要明确。可辨识性指的是模型结构合理,输入信号持续激励,数据量充足。悭吝性指的是被辨识参数的个数要尽量少。 辨识对象模型要遵循上面的基本原则。它是将对象看成一个黑箱。从含有噪声的输入输出数据中，按照一个准则，运用辨识理论，从一组给定的模型中，确定一个与所测系统等价的模型，是现代控制理论的一个分支。系统辨识由数据、模型类和准则三要素组成。数据是由观测实体而得，它不是唯一的，受观测时间、观测目的、观测手段等影响。模型类就是模型结构，它也不是唯一的，受辨识目的、辨识方法等影响。而准则是辨识的优化目标，用来衡量模型接近实际系统的标准。它也不是唯一的，受辨识目的、辨识方法的影响。由于存在多种数据拟合

系统辨识与自适应控制作业

系统辨识与自适应控制 学院： 专业： 学号： 姓名：

系统辨识与自适应控制作业 一、 对时变系统进行参数估计。 系统方程为：y(k)+a(k)y(k-1)=b(k)u(k-1)+e(k) 其中：e(k)为零均值噪声，a(k)= b(k)= 要求：1对定常系统（a=0.8,b=0.5）进行结构（阶数）确定和参数估计； 2对时变系统，λ取不同值（0.9——0.99）时对系统辨识结果和过程进行 比较、讨论 3对辨识结果必须进行残差检验 解：一（1）： 分析：采用最小二乘法（LS ）：最小二乘的思想就是寻找一个θ的估计值θ? ， 使得各次测量的),1(m i Z i =与由估计θ? 确定的量测估计θ??i i H Z =之差的平方和最小，由于此方法兼顾了所有方程的近似程度，使整体误差达到最小，因而对抑制误差是有利的。在此，我应用批处理最小二乘法，收敛较快，易于理解，在系统参数估计应用中十分广泛。 作业程序： clear all; a=[1 0.8]'; b=[ 0.5]'; d=3; %对象参数 na=length(a)-1; nb=length(b)-1; %na 、nb 为A 、B 阶次 L=500; %数据长度 uk=zeros(d+nb,1); %输入初值：uk(i)表示u(k-i) yk=zeros(na,1); %输出初值 x1=1; x2=1; x3=1; x4=0; S=1; %移位寄存器初值、方波初值 xi=randn(L,1); %白噪声序列 theta=[a(2:na+1);b]; %对象参数真值 for k=1:L phi(k,:)=[-yk;uk(d:d+nb)]'; %此处phi(k,:)为行向量，便于组成phi 矩阵 y(k)=phi(k,:)*theta+xi(k); %采集输出数据 IM=xor(S,x4); %产生逆M 序列 if IM==0 u(k)=-1; else u(k)=1; end S=not(S); M=xor(x3,x4); %产生M 序列

电力系统运行和控制

考纲 稳态分析计算题从稳态分析出1. 潮流计算 2.稳态运行（本科教材，有功、无功调节） 3.故障分析（简单故障，对称分量法） 4.状态估计（基本概念） 暂态分析 1.同步电机模型（基本概念） 2. 稳定性分析 1）主要是暂态稳定（时域法、直接法——基本概念） 2）低频振荡 重点内容 潮流计算 1. 等值参数 变压器模型参数 本科教材上册，P23，2－3 变压器的等值电路和参数变压器中心点接地方式，对应等值电路，有哪些参数，物理意义 本科教材上册，P126,图6 —10、图6 —11 变压器Y/ △ -11接法，原变、副边U I相位关系见本科教材上册P156,图7—15 输电线路等值电路，序阻抗怎么定义的，影响因素。各序阻抗大小关系，倍数关系。 见本科教材上册P130,6 —4节 2.计算方法 1）基本要求 对于一个潮流算法，其基本要求可归纳成以下四个方面 1）计算速度

2）计算机内存占用量 3）算法的收敛可靠性 4）程序设计的方便性以及算法扩充移植等的灵活通用性 2）各种方法及特点 高斯-塞德尔法：优点是原理简单，程序设计十分容易，占用内存非常节省，且每次迭 代所需计算量很小。缺点是收敛速度很慢，迭代次数与计算网络节点数密切相关；并且 对于病态条件的系统，往往会收敛困难。 牛顿-拉夫逊法：最基本、最重要的一种算法，是其他一些派生算法的基础，具有快速的收敛性和良好的收敛可靠性。 快速解耦法（P- Q解耦）：在计算速度、内存占用量及程序设计简单等方面的优异特性， 已经使它成为当前使用最为普遍的一种算法。特别对在线计算，作为一种精确的算法， 其计算速度更非其他算法所能比拟。 保留非线性算法：采用了更精确的模型，具有良好收敛可靠性、较快的计算速度。 最小潮流法：在处理病态潮流方面具有优越性。 另外， 随机潮流，直流潮流等，见研究生教材上册，P70 3）牛顿-拉夫逊法计算过程，存在问题 ――计算步骤，见本科教材下册，P43?44 ――性能和特点 突出优点是收敛速度快，若选择到一个较好的初值，算法将具有平方收敛特性，一般迭代4?5次便可以收敛到一个非常精确的解，且迭代次数与所计算网络的规模基本无关。牛顿法也具有良好的收敛可靠性，对于病态系统均能可靠地收敛。 缺点是牛顿法所需的内存量及每次迭代所需时间均较高斯-塞德尔为多，并与程序设计 技巧密切相关。牛顿法的可靠收敛取决于有一个良好的启动初值, 有可能不收敛 如果初值选择不当，算法 或收敛到一个无法运行的解点上。解决这个问题的办法可以先用高斯－塞德尔发迭代1?2次，以此迭代结果作为牛顿法的初值；也可以先用直流法潮流求解一次以求得一个较好的角度初值，然后转入牛顿法迭代。 4）潮流计算与状态估计的关系

系统辨识与自适应控制论文

XXXXXXXXXX 系统辨识与自适应控制课程论文 题目：自适应控制综述与应用 课程名称：系统辨识与自适应控制 院系：自动化学院 专业：自动化 班级：自动化102 姓名： XXXXXX 学号: XXXXXXXXX 课程论文成绩： 任课教师： XXXXX 2013年 11 月 15 日

自适应控制综述与应用 一．前言 对于系统辨识与自适应控制这门课，前部分主要讲了系统辨识的经典方法（阶跃响应法、频率响应法、相关分析法）与现代方法（最小二乘法、随机逼近法、极大似然法、预报误差法）。对于系统辨识，简单的说就是数学建模，建立黑箱系统的输入输出关系；而其主要分为结构辨识（n）与参数辨识（a、b）这两个任务。 由于在课上刘老师对系统辨识部分讲的比较详细，在此不再赘述，下面讨论自适应控制部分的相关内容。 对于自适应控制的概念，我觉得具备以下特点的控制系统，可以称为自适应控制系统： 1、在线进行系统结构和参数辨识或系统性能指标的度量，以便得到系统当前状态的改变情况。 2、按一定的规律确定当前的控制策略。 3、在线修改控制器的参数或可调系统的输入信号。 二．自适应控制综述 1.常规控制系统与自适应控制系统比较 （1）控制器结构不同 在传统的控制理论与控制工程中，常规控制系统的结构主要由控制器、控制对象以及反馈控制回路组成。 而自适应控制系统主要由控制器、控制对象、自适应器及反馈控制回路和自适应控制回路组成。 （2）适用的对象与条件不同 传统的控制理论与控制工程中，当对象是线性定常、并且完全已知的时候，才能进行分析和控制器设计。无论采用频域方法，还是状态空间方法，对象一定是已知的。这类方法称为基于完全模型的方法。在模型能够精确地描述实际对象时，基于完全模型的控制方法可以进行各种分析、综合，并得到可靠、精确和满意的控制效果。 然而,有一些实际被控系统的数学模型是很难事先通过机理建模或离线系统辨识来确知的,或者它们的数学模型的某些参数或结构是处于变化之中的.对于这类事先难以确定数学模型的系统,通过事先整定好控制器参数的常规控制往往难以对付。 面对上述系统特性未知或经常处于变化之中而无法完全事先确定的情况,如何设计一个满意的控制系统,使得能主动适应这些特性未知或变化的情况,这就 是自适应控制所要研究解决的问题.自适应控制的基本思想是:在控制系统的运行过程中,系统本身不断地测量被控系统的状态、性能和参数,从而“认识”或“掌握”系统当前的运行指标并与期望的指标相比较,进而作出决策,来改变控制器的结构、参数或根据自适应规律来改变控制作用，以保证系统运行在某种意义下的最优或次优状态。按这种思想建立起来的控制系统就称为自适应控制系统。

电力系统稳定与控制

电力系统稳定与控制 廖欢悦电自101 2 电力系统的功能是将能量从一种自然存在的形式转换为电的形式，并将它输送到各个用户。电能的优点是输送和控制相对容易，效率和可靠性高。为了可靠供电，一个大规模电力系统必须保持完整并能承受各种干扰。因此系统的设计和运行应使系统能承受更多可能的故障而不损失负荷（连接到故障元件的负荷除外），能在最不利的可能故障情况些不知产生不可靠的广泛的连锁反应式的停电。 由此，电力系统控制所要实现的目的： 1.运行成本的控制：系统应该以最为经济的方式供电； 2.系统安全稳定运行的控制：系统能够根据不断变化的负荷变化及发电资源变化情况调整功率 分配情况； 3.供电质量的控制：必须满足包括频率、电压以及供电可靠性在内的一系列基本要求；一．电力系统的稳定性设计与基本准则 首先，一个正确设计和运行的电力系统： 1.系统必须能适应不断变化的负荷有功和无功功率需求。与其他形式的能量不同，电能不能方便地以足够数量储存。因而，必须保持适当的有功和无功的旋转备用。 2.系统应以最低成本供电并具有最小的生态影响 3.考虑到如下因素，系统供电质量必须满足一定的最低标准： a）频率的不变性 b）电压的不变性 c）可靠性水平 对于一个大的互联电力系统，以最低成本保证其稳定性运行的设计是一个非常复杂的问题。通过解决这一问题能得到的经济效益是巨大的。从控制理论的观点来看，电力系统具有非常高阶的多变量过程，运行于不断变化的环境。由于系统的高维数和复杂性，对系统作简化假定并采用恰当详细详细的系统描述来分析特定的问题是非常重要的。 二、电力系统安全性及三道防线可靠性－安全性－稳定性 电力系统可靠性：是在所有可能的运行方式、故障下，供给所有用电点符合质量标准和所需数量的电力的能力。是保证供电的综合特性（安全性和充裕性）。可靠性是通过设备投入、合理结构及全面质量管理保证的。 电力系统安全性：是指电力系统在运行中承受故障扰动的能力。通过两个特征表征（1）电力系统能承受住故障扰动引起的暂态过程并过渡到一个可接受的运行工况，不发生稳定破坏、系统崩溃或连锁反应；（2）在新的运行工况下，各种运行条件得到满足，设备不过负荷、母线电压、系统频率在允许范围内。 电力系统充裕性：是指电力系统在静态条件下，并且系统元件负载不超出定额、电压与频率在允许范围内，考虑元件计划和非计划停运情况下，供给用户要求的总的电力和电量的能力。 电力系统稳定性：是电力系统受到事故扰动（例如功率或阻抗变化）后保持稳定运行的能力。包括功角稳定性、电压稳定性、频率稳定性。 正常运行状态下，通过调度手段让电力系统保持必要的安全稳定裕度以抵御可能遭遇的干扰。要实现预防性控制，首先应掌握当前电力系统运行状态的实时数据和必要的信息，并及时分析电网在发生各种可能故障时的稳定状况，如存在问题，则应提示调度人员立即调整运行方式，例如重新分配电厂有功、无功出力，限制某些用电负荷，改变联络线的送电潮流等，以改善系统的稳定状况。 目前电网运行方式主要靠调度运行方式人员预先安排，一般只能兼顾几种极端运行方式，且往往以牺牲经济性来确保安全性。调度员按照预先的安排和运行经验监视和调整电网的运行状态，但他并不清楚当前实际电网的安全裕度，也就无法通过预防性控制来增强电网抗扰动的能力。因此，实现电力系统在线安全稳定分析和决策，得出当前电网的稳定状况、存在问题、以及相应的处理措

自适应控制大作业

自适应控制结课作业 班级： 组员： 2016年1月

目录 1 遗忘因子递推最小二乘法 (1) 1.1最小二乘理论 (1) 1.2带遗忘因子的递推最小二乘法 (1) 1.2.1白噪声与白噪声序列 (1) 1.2.2遗忘因子递推最小二乘法 (2) 2.2仿真实例 (3) 2 广义最小方差自校正控制 (5) 2.1广义最小方差自校正控制 (5) 2.2仿真实例 (6) 3 参考模型自适应控制 (9) 3.1参考模型自适应控制 (9) 3.2仿真实例 (12) 3.2.1数值积分 (12) 3.2.2仿真结果 (12) 参考文献 (16)

1 遗忘因子递推最小二乘法 1.1最小二乘理论 最小二乘最早的想法是高斯在1795年预测行星和彗星运动轨道时提出来的，“未知量的最大可能的值是这样一个数值，它使各次实际观测和计算值之间的差值的平方乘以度量其精确度的数值以后的和为最小”。这一估计方法原理简单，不需要随机变量的任何统计特性，目前已经成为动态系统辨识的主要手段。最小二乘辨识方法使其能得到一个在最小方差意义上与实验数据最好拟合的数学模型。由最小二乘法获得的估计在一定条件下有最佳的统计特性，即统计结果是无偏的、一致的和有效的。 1.2带遗忘因子的递推最小二乘法 1.2.1白噪声与白噪声序列 系统辨识中所用到的数据通常含有噪声。从工程实际出发，这种噪声往往可以视为具有理想谱密度的平稳随机过程。白噪声是一种最简单的随机过程，是由一系列不相关的随机变量组成的理想化随机过程。白噪声的数学描述如下：如果随机过程()t ξ均值为0，自相关函数为2()σδτ，即 2()()R ξτσδτ= 式中，()δτ为单位脉冲函数(亦称为Dirac 函数)，即 ,0 ()0,0τδττ∞=?=? ≠?，且-()1d δττ∞ ∞ =? 则称该随机过程为白噪声，其离散形式是白噪声序列。 如果随机序列{}()V k 均值为零，且两两互不相关，即对应的相关函数为： 2,0 ()[()()]0,0v n R n E v k v k n n σ?==+=?=? 则这种随机序列称为白噪声序列。其谱密度函数为常数2(2)σπ。白噪声序列的功率在π-到π的全频段内均匀分布。 建立系统的数学模型时，如果模型结构正确，则模型参数辨识的精度将直接依赖于输入信号，因此合理选用辨识输入信号是保证能否获得理想的辨识结果的

2003版系统辨识最小二乘法大作业

西北工业大学系统辩识大作业 题目：最小二乘法系统辨识

一、 问题重述： 用递推最小二乘法、加权最小二乘法、遗忘因子法、增广最小二乘法、广义最小二乘法、辅助变量法辨识如下模型的参数 离散化有 z^4 - 3.935 z^3 + 5.806 z^2 - 3.807 z + 0.9362 ---------------------------------------------- = z^4 - 3.808 z^3 + 5.434 z^2 - 3.445 z + 0.8187 噪声的成形滤波器 离散化有 4.004e-010 z^3 + 4.232e-009 z^2 + 4.066e-009 z + 3.551e-010 ----------------------------------------------------------------------------- = z^4 - 3.808 z^3 + 5.434 z^2 - 3.445 z + 0.8187 采样时间0.01s 要求：1.用Matlab 写出程序代码； 2.画出实际模型和辨识得到模型的误差曲线； 3.画出递推算法迭代时各辨识参数的变化曲线； 最小二乘法: 在系统辨识领域中 ,最小二乘法是一种得到广泛应用的估计方法 ,可用于动态 ,静态 , 线性 ,非线性系统。在使用最小二乘法进行参数估计时 ,为了实现实时控制 ,必须优化成参数递推算法 ,即最小二乘递推算法。这种辨识方法主要用于在线辨识。MATLAB 是一套高性能数字计算和可视化软件 ,它集成概念设计 ,算法开发 ,建模仿真 ,实时实现于一体 ,构成了一个使用方便、界面友好的用户环境 ,其强大的扩展功能为各领域的应用提供了基础。对 4324326.51411.5320120232320 Y s s s s G U s s s s ++++== ++++432 120120232320 E N W s s s s == ++++

系统辨识与自适应控制硕士研究生必修课程考核

《系统辨识与自适应控制》硕士研究生必修课程考核（检测技术与自动化装置专业）2003．5. 22 可下载自https://www.wendangku.net/doc/f914352731.html,/xuan/leader/mrj/ 学生姓名：考核成绩： 一、笔试部分 (占课程成绩的 80% ) 考试形式：笔试开卷 答卷要求：笔答，可以参阅书籍，要求简明扼要，不得大段抄教材，不得相互抄袭 试题： 1 简述系统辨识的基本概念（概念、定义和主要步骤）（10分） 2 简述相关辨识的基本原理和基于二进制伪随机序列的相关辩识方法（原理、 框图、特点）。（10分） 3 简述离散线性动态（SI / SO）过程参数估计最小二乘方法（ＬＳ法）的主要 内容和优缺点。带遗忘因子递推最小二乘估计（ＲＬＳ法）的计算步骤和主要递推算式的物理意义（10分） 4 简述什么是时间序列？时间序列建模如何消除恒定趋势、线性趋势和季节性 的影响？（10分） 5 何谓闭环系统的可辨识性问题，它有那些主要结论？（10分） 6 何谓时间离散动态分数时滞过程？“分数时滞”对过程模型的零点和极点有 什么影响？（10分） 7 简述什么是自适应控制，什么是模型参考自适应控制（MRAC）？，试举一例说明MRAC的设计方法（10分）。 8 请设计以下过程( yr = 0 ) y(k) -1.6y(k-1)+0.8y(k-2) = u(k-2)- 0.5u(k-3)+ε(k)+1.5ε(k-1)+0.9ε(k-2) 的最小方差控制器（MVC）和广义最小方差控制器（GMVC）, 并分析他们的主要性能。（10分） 二、上机报告ＲＬＳ仿真（占课程成绩的 20%） 交卷时间：6月9日下午

电力系统安全运行中负荷控制技术的研究与分析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/f914352731.html, 电力系统安全运行中负荷控制技术的研究与分析 作者：董敏胡国顺 来源：《环球市场》2017年第12期 摘要：在电力网络迅速发展的今天，对我国电力系统安全运行的控制技术进行分析，能够提高我国电力系统安全控制的质量，提高电力输送的安全性，保证国家经济和人民生活不受影响。本文从三个方面对电力系统安全运行的控制技术进行深入分析，为电力系统的安全控制技术提供相应的意见，希望本文的分析能为以后的具体工作起到实际的参考作用。 关键词：电力系统；安全运行；控制技术； 1、电力系统负荷控制技术的探究 1.1电力系统负荷运行故障分析 电力系统运行过程中，由于受到诸多因素的影响，所以在先关的故障方面也比较严重，其中在电源因素的影响上，主要会造成电力负荷管理终端的GPRS掉线。终端系统电源不能够提供无线通信规模块瞬间大电流，这样就使得电压大幅下降对相关电力器件的正常运行就有着很大的影响。另外在网络影响因素层面会造成电力负荷管理终端掉线，在终端GPRS连接以及激活分组数据协议后，在定时超时的情况下先会进入到准备状态，然后就会进入到空闲状态，最后则会造成终端掉线。还有一个因素就是由于GPRS移动网络在信号上不佳也会使得覆盖面效果不能良好呈现。 除此之外，电力负荷系统的运行故障由于网络基站的业务量比较大，所以就需要网络加以管理，这在系统数据的通信方面就会受到运营商的限制。还有是在无线模块的优劣以及天线层面的因素上也会对运行系统造成影响。 1.2电力系统负荷控制技术类型分析 电力负荷控制技术在类型上是多方面的，其中的工频电力负荷控制技术主要是将配电网作为重要传输的渠道，在技术的应用过程中则是把工频信号发射机在每个变电站中进行装设，并要能结合控制中小传送信号，在电源电压过零点前二十五度产生畸变，然后再返送到lOkv侧传输给这一变电站的低压侧，从而就能够实现用户侧负荷的控制目标。而在无线电力负荷控制技术层面，则是通过中转站以及无线电台实施的无线电信息传输，这样就能达到信息交换的目的，通过这一方法也能够对电力的负荷控制技术得到作用的发挥。

系统辨识大作业加学习心得

论文 系统辨识 姿态角控制 1.系统辨识概述 辨识、状态估计和控制理论是现代控制理论三个相互渗透的领域。辨识和状态估计离不开控制理论的支持，控制理论的应用又几乎不能没有辨识和状态估计技术。随着控制过程复杂性的提高，控制理论的应用日益广泛，但其实际应用不能脱离被控对象的数学模型。然而在大多数情况下，被控对象的数学模型是不知道的，或者在正常运行期间模型的参数可能发生变化，因此利用控制理论去解决实际问题时，首先需要建立被控对象的数学模型。系统辨识正是适应这一需要而形成的，他是现代控制理论中一个很活跃的分支。社会科学和自然科学领域已经投入相当多的人力去观察、研究有关的系统辨识问题。 系统辨识是建模的一种方法，不同的学科领域，对应着不同的数学模型。从某种意义上来说，不同学科的发展过程就是建立他的数学模型的过程。辨识问题可以归结为用一个模型来表示可观系统（或将要改造的系统）本质特征的一种演算，并用这个模型吧对客观系统的理解表示成有用的形式。当然可以刻有另外的描述，辨识有三个要素：

数据，模型类和准则。辨识就是按照一个准则在一组模型类中选择一个与数据拟合得最好的模型。总而言之，辨识的实质就是从一组模型类中选择一个模型，按照某种准则，使之能最好地拟合所关心的实际过程的静态或动态特性。 通过辨识建立数学模型的目的是估计表征系统行为的重要参数，建立一个能模仿真实系统行为的模型，用当前可测量的系统的输入和输出预测系统输出的未来演变，以及设计控制器。对系统进行分析的主要问题是根据输入时间函数和系统的特性来确定输出信号。对系统进行控制的主要问题是根据系统的特性设计控制输入，使输出满足预先规定的要求。而系统辨识所研究的问题恰好是这些问题的逆问题。通常，预先给定一个模型类{}M（即给定一类已知结构的模型），一类输入信号u和等价准则(,)JLyyM（一般情况下，J是误差函数，是过程输出y和模型输出yM的一个泛函）；然后选择是误差函数J达到最小的模型，作为辨识所要求的结果。系统辨识包括两个方面：结构辨识和参数估计。在实际的辨识过程中，随着使用的方法不同，结构辨识和参数估计这两个方面并不是截然分开的，而是可以交织在一起进行的 一、控制对象 本文采用了控制不同电机转速组合的方法，对四轴旋翼蝶形飞行器进行姿态控制，使四旋翼蝶形飞行器在不同姿态下飞行时具有较好的性能。为了实现四轴旋翼蝶形飞行器的飞行控制，对飞行的控制系统进行了初步的设计，并给出了设计流程。同时利用matlab对四轴旋翼

《电力系统发电、运行与控制》课程大纲

《电力系统发电、运行与控制》课程大纲一. 适用对象 适用于网络教育、成人教育学生 二. 课程性质 《电力系统发电、运行与控制》这门课程是电气工程类专业或电气工程及其自动化专业的专业基础课程，是电气类专业本科生的核心课程之一。 本课程以110kV及以下电压等级的发电、输变电和供用电工程的设计计算为主线，将“电力系统分析”、“电力系统继电保护”、“高电压技术”、“变电站综合自动化”、“配电网自动化”、“工厂供电”、“电力电子技术”等传统专业课程中的相关内容融为一体，介绍了电力系统的组成及其相关设备，基本的电力负荷计算，电力网参数计算，短路电流计算及继电保护整定计算，电气主接线的设计，防雷与接地的设计等内容。该课程注重理论与实践相结合，并对供配电领域的新知识和新技术进行了介绍。 前序课程：电路分析 三. 教学目的 学生通过对本门课程的学习，应对电力系统、电力网的组成有较深刻的了解。应掌握电力系统中计算负荷的确定方法和短路电流的计算方法，熟悉电力系统中常用一次设备的功能、结构特点及其选择与校验方法，熟悉电力系统继电保护的相关知识，了解配电网自动化、防雷、接地与电气安全的基本知识，掌握电力工程电气设计的方法。学生通过对本门课程的学习，能够掌握电力工程的一些基础理论知识和基本计算方法以及电力工程设计的基本方法，为今后从事供配电系统设计和电力行业相关工作打下坚实基础。 四. 教材及学时安排 教材：孙丽华，电力工程基础，第二版，机械工业出版社，2009年12月 学时安排：

五. 教学要求（按章节详细阐述）； 第一章概论 教学要求： 了解：电力系统、电力网的基本概念。 掌握：电力系统的组成、电力系统的电能指标、电力系统的中性点运行方式。 应用：能确定电力系统中用电设备的额定电压。 内容要点： 1.1：电力系统的基本概念 1.2：发电厂和变电所的类型 1.3：电力系统的电压与电能质量 1.4：电力系统中性点的运行方式 第二章负荷计算与无功功率补偿 教学要求： 了解：电力负荷的分级、计算负荷的意义、负荷曲线以及与负荷曲线有关的物理量、功率损耗与电能损耗的概念、尖峰电流的概念。 掌握：确定计算负荷的方法、功率损耗和电能损耗的计算方法、无功功率补偿容量的计算方法、企业计算负荷的确定方法以及尖峰电流的计算方法。 应用：学会用需要系数法与二项式系数法确定计算负荷。 内容要点： 2.1：电力负荷与负荷曲线 2.2：计算负荷的确定 2.3：功率损耗与电能损耗计算 2.4：企业计算负荷的确定 2.5：无功功率补偿 2.6：尖峰电流的计算 第三章电力网 教学要求： 了解：电力网的接线方式、架空线路的组成、导线的分类、电压降落的概念、电力线路和变压器的参数。 掌握：线路和变压器的各种等效电路的应用场合及相应的参数计算、地方电力网电压损失的

系统辨识最小二乘法大作业 (2)

系统辨识大作业 最小二乘法及其相关估值方法应用 学院：自动化学院 学号： 姓名：日期：

基于最小二乘法的多种系统辨识方法研究 一、实验原理 1.最小二乘法 在系统辨识中用得最广泛的估计方法是最小二乘法(LS)。 设单输入-单输出线性定长系统的差分方程为 (5.1.1) 式中:为随机干扰；为理论上的输出值。只有通过观测才能得到，在观测过程中往往附加有随机干扰。的观测值可表示为 (5.1.2) 式中:为随机干扰。由式(5.1.2)得 (5.1.3) 将式(5.1.3)带入式(5.1.1)得 (5.1.4) 我们可能不知道的统计特性，在这种情况下，往往把看做均值为0的白噪声。 设 (5.1.5) 则式(5.1.4)可写成 (5.1.6) 在观测时也有测量误差，系统内部也可能有噪声，应当考虑它们的影响。因此假定不仅包含了的测量误差，而且包含了的测量误差和系统内部噪声。假定是不相关随机序列(实际上是相关随机序列)。 现分别测出个随机输入值，则可写成个方程，即 上述个方程可写成向量-矩阵形式 (5.1.7) 设 则式(5.1.7)可写为

(5.1.8) 式中：为维输出向量；为维噪声向量；为维参数向量；为测量矩阵。因此式(5.1.8)是一个含有个未知参数，由个方程组成的联立方程组。如果，方程数少于未知数数目，则方程组的解是不定的，不能唯一地确定参数向量。如果，方程组正好与未知数数目相等，当噪声时，就能准确地解出 (5.1.9) 如果噪声，则 (5.1.10) 从上式可以看出噪声对参数估计是有影响的，为了尽量较小噪声对估值的影响。在给定输出向量和测量矩阵的条件下求系统参数的估值，这就是系统辨识问题。可用最小二乘法来求的估值，以下讨论最小二乘法估计。 2.最小二乘法估计算法 设表示的最优估值，表示的最优估值，则有 (5.1.11) 写出式(5.1.11)的某一行，则有 (5.1.12) 设表示与之差，即 - (5.1.13)式中 成为残差。把分别代入式(5.1.13)可得残差。设 则有 (5.1.14) 最小二乘估计要求残差的平方和为最小，即按照指数函数 (5.1.15) 为最小来确定估值。求对的偏导数并令其等于0可得 (5.1.16) (5.1.17)

系统辨识及自适应控制实验..

Harbin Institute of Technology 系统辨识与自适应控制 实验报告 题目：渐消记忆最小二乘法、MIT方案 与卫星振动抑制仿真实验 专业：控制科学与工程 姓名： 学号： 15S004001 指导老师： 日期： 2015.12.06 哈尔滨工业大学 2015年11月

本实验第一部分是辨识部分，仿真了渐消记忆递推最小二乘辨识法，研究了这种方法对减缓数据饱和作用现象的作用； 第二部分是自适应控制部分，对MIT 方案模型参考自适应系统作出了仿真，分别探究了改变系统增益、自适应参数的输出，并研究了输入信号对该系统稳定性的影响； 第三部分探究自适应控制的实际应用情况，来自我本科毕设的课题，我从自适应控制角度重新考虑了这一问题并相应节选了一段实验。针对挠性卫星姿态变化前后导致参数改变的特点，探究了用模糊自适应理论中的模糊PID 法对这种变参数系统挠性振动抑制效果，并与传统PID 法比较仿真。 一、系统辨识 1. 最小二乘法的引出 在系统辨识中用得最广泛的估计方法是最小二乘法(LS)。设单输入-单输出线性定长系统的差分方程为： ()()()()()101123n n x k a x k a k n b u k b u x k n k +-+?+-=+?+-=，，，， (1.1) 错误！未找到引用源。 式中:()u k 错误！未找到引用源。为控制量；错误！未找到引用源。为理论上的输出值。错误！未找到引用源。只有通过观测才能得到，在观测过程中往往附加有随机干扰。错误！未找到引用源。的观测值错误！未找到引用源。可表示为： 错误！未找到引用源。 (1.2) 式中:()n k 为随机干扰。由式(1.2)得 错误！未找到引用源。 ()()()x k y k n k =- (1.3) 将式(1.3)带入式(1.1)得 ()()()()()()()101111()n n n i i y k a y k a y k n b u k b u k b u k n n k a k i n =+-+?+-=+-+?+ -++-∑ (1.4) 我们可能不知道()n k 错误！未找到引用源。的统计特性，在这种情况下，往往把()n k 看做均值为0的白噪声。 设 错误！未找到引用源。 (1.5)

电力系统运行与监控范围及思考题

电力系统运行与监控 一、范围内容（第一章~第五章） 第一章电力系统控制及其自动化 1、现代电力系统的构成 2、现代电力系统的特点 3、现代电力系统的可调可控点 4、现代电网的三大自动控制系统 5、电力系统运行控制的目标 6、我国电网调度的分级控制、分层管理的内容 7、电网调度自动化系统的概念及按功能的分类（SCADA和EMS） 8、SCADA和EMS的含义及功能 9、电网调度自动化系统的设备构成 第二章SCADA/EMS系统 1、信息采集中的四遥 2、远方终端RTU的结构及功能 3、常规电量变送器中电压、电流变送器的原理及构成 4、微机电量变送器的原理及构成 5、常规与微机变送器的优缺点对比 6、模拟量的采集与处理过程 7、模数转换器的基本原理 8、量化误差 9、开关量的采集原理及过程 10、遥控的执行过程 第三章数据通信及通信规约 1、电力系统通信的基础知识：模拟及数字通信的概念、传输速率、误码率、数据通信的工作方式、异步通信和同步通信的概念及通信格式、调制与解调的概念及系统构成、数字信号的4种调制方式 2、差错控制方法——抗干扰编码的概念及要求 3、5种差错控制方法的概念以及码重、码距的概念 4、奇偶校验的原理及效果 5、线性分组码的概念和检错及纠错原理 6、CRC校验的概念和校验码的计算 7、串行通信RS232/422/485 8、OSI七层参考模型 9、我国电网调度自动化中的两种规约的概念及特点 10、电网调度系统中的通信信道

第四章电力系统频率控制 1、频率控制的必要性 2、频率控制的基本方法 3、负荷的频率特性 4、发电机组的频率特性 5、电力系统的三次调频概念、方式及看图4-2说明 6、调速器的基本原理 7、主调频厂和基荷厂在频率调整中的作用 8、主调频厂需要具备的条件 9、AGC/EDC的基本控制目标 第五章 1、电压不正常的危害 2、电压监测点及电压中枢点及其允许范围 3、电力系统中的无功电源 4、电力系统中的无功负荷 5、无功补偿 6、电压调节方法 7、SVC及STATCOM