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免疫型システムによる時変非線形システムのオンライン同定

使用免疫型系统在线识别时变非线性系统

基本信息

批准号：
15760302
负责人：
八野知博
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kagoshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は,時変非線形システムを対象とし,免疫型システムを適用した精度良いオンライン同定法を確立すると共に,開発した同定法が実システムの同定に対しても有効であることを明らかにすることである。このため,本年度は主として以下を実施した。1.昨年度に開発した遅延型状態変数フィルタによるRadial Basis Functionモデルの精度の面からの改善を検討した。その結果,Radial Basis Functionの基底関数としては従来のガウシャン関数で十分であること、中心位置の適切な選定が本同定において重要であることが確認できた。2.真のシステムとモデルとの誤差を抗原、モデルを形成するRadial Basis Functionの調整パラメータ(中心位置、幅、基底関数の個数など)の候補を抗体群とみなし、遺伝的アルゴリズムや免疫型システムを適用することにより、オンラインで最適なモデルを生成・選択する同定アルゴリズムを開発した。3.記憶機能を加味した免疫型システムを適用し、対象システムにおいて過去に類似の時間変化があった場合、その時に有効であった抗体(すなわちモデル)の微小修正で速やかに対象システムに追従できるアルゴリズムを開発した。また、開発したアルゴリズムに基づき計算機シミュレーション実験を行い、本アルゴリズムが妥当であることを確認した。4.時変の非線形システムに対し、上記同定アルゴリズムを適用し、計算機シミュレーションにより同定精度と追従特性を検証した。その結果、従来の遺伝的アルゴリズムなどを使用した場合は推定値が大きく振動し、精度および追従特性に劣るに対し、開発した同定法では真のシステムが時間と共に変化した場合でもよく追従していることが確認できた。5.実システムにおける上記同定アルゴリズムの有効性を検証するために、倒立振子システムを対象とした同定シミュレーション実験を行い、上記アルゴリズムでオンライン同定が可能であることを確認した。6.直動型自立倒立振子実験装置から同定用入出力信号を測定し、これらの実データに基づく同定可能性を検証した。その結果、免疫型アルゴリズムの適応度はある程度高い値が得られるが、システムパラメータや非線形部の推定値は実データに含まれるノイズ等の影響によりかなり誤差を含むことが確認され、さらに計測ノイズに強い同定アルゴリズムへの改善が必要であることが明らかとなった。

The purpose of this study is to establish a common method for the identification of non-linear species. This year's main event is the following. 1. A study on the improvement of the Radial Basis Function accuracy of the open delay state in the past year As a result, the base relationship of Radial Basis Function is very important, and the center position is properly selected. 2. The error of the true type and the error of the antigen and the matrix are formed, and the adjustment of the Radial Basis Function (the number of center positions, amplitudes, and matrix relations) of the candidate antibody group and the error of the matrix and the immune type are formed. 3. With the modified memory function, the immune system can be applied to similar situations in the past, and the antibody () can be modified slightly at any time. This allows the development of an all-round system that can be traced back to the object system quickly. To confirm the validity of the application, the application shall be submitted to the competent authority. 4. Time and non-linear system, memory and fixed system, computer system and fixed system. The result is that the error rate is higher than the error rate, and the error rate is higher than the error rate. 5. Record the number of entries in the list of entries. 6. Direct motion type self-supporting inverted oscillator control device is used to measure the input force signal at the same time, and the basic stability of the control device is verified. The results show that the immune type of the appropriate degree of the immune system is high, and the estimated value of the non-linear part is high. The estimated value of the immune system is high. The estimated value of the non-linear part is high.

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

八野知博: "RBFモデルと遺伝的アルゴリズムによる連続時間非線形システムのオンライン同定"鹿児島大学工学部研究報告. 45号. 31-37 (2003)

Tomohiro Hachino：“使用RBF模型和遗传算法在线识别连续时间非线性系统”鹿儿岛大学工学部研究报告第45. 31-37号（2003）。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

On-line Identification Method of Continuous-Time Nonlinear Systems Using Radial Basis Function Network Model Adjusted by Genetic Algorithm

遗传算法调整的径向基函数网络模型连续时间非线性系统在线辨识方法

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences Vol.E-87-A, No.9
影响因子：
0
作者：
Yasukuni Shibata;Chikao Nagasawa;Makoto Abo;八野知博;八野知博;八野知博
通讯作者：
八野知博

免疫的アルゴリズムによる連続時間非線形システムのオンライン同定

使用免疫算法在线识别连续时间非线性系统