基于小波算法的二阶线性定常分布参数系统的辨识

本文基于正交函数逼近方法,借助于小波变换,并利用其运算矩阵及其运算性质,研究了分布参数系统的辨识问题。将Haar小波正交基应用于分布参数系统的辨识中,经正交小波逼近变换,将原偏微分描述的分布参数系统转化为代数矩阵方程,并且,考虑了初始条件和边界条件,获得了算法简单、计算方便、具有较高精度的辨识算法,简化了分布参数系统辨识的求解过程,应用在分布参数系统辨识中不失为一种有效的分析方法。仿真实例表明了本文所提出的算法的有效性。     

分布式反应器模型的小波逼近辨识方法

小波变换作为一种有效的函数逼近工具,为其应用于分布参数系统的逼近提供了理论根据.以一大类复杂化学反应器分布参数模型为研究对象,采用Hear正交小波函数逼近非线性分布参数模型,然后采用多变量最小二乘递推辨识算法求解集总化的多变量状态空间模型参数.不仅考虑实际过程中状态量、控制量或变参数的乘积非线性特征.而且将反应过程的传质系数当作空同变参数进行辨识,为此,提出了一种便于逼近计算的新的Haar小波运算矩阵--平方积分运算矩阵,并得到了计算通式.通过仿真实例说明了通过提高Haar小波逼近阶数可极大地改善辨识效果.同时运用变尺度分段逼近方法,以较低的阶数较好地逼近平稳过程,说明了该方法的有效性.     

基于小波逼近变换的非线性分布参数系统辨识

利用Haar小波正交规范基的微分运算矩阵及其运算性质,将描述一类非线性分布参数系统的偏微分方程转化为代数矩阵方程,结合最小二乘法,确定出待辨识的系统参数,避免了对偏微分方程进行多重积分运算的繁琐;并且,可以不考虑初始条件和边界条件,较其他采用积分运算矩阵的辨识方法要简单得多,简化了分布参数系统辨识的求解过程。该方法简单,计算量小,辨识精度高。仿真结果表明了该算法应用在非线性分布参数系统辨识中的有效性。     

分布参数系统边界控制的Haar小波算法

由于分布参数系统通常由偏微分方程描述,采用解析法求解分布参数系统最优边界控制问题,是非常难以解决的.正交函数逼近的方法在分布参数系统控制方面,已经取得了较好的效果.Haar小波作为正交基函数,利用小波的一些运算及变换矩阵,将分布参数系统转化为集总参数系统,再求其逼近解.仿真示例验证了所提出的算法是非常有效的.该方法为分布参数系统的控制算法提出了一条新的解决方案.     

基于Chebyshev小波的分布参数系统辨识

工程实际和社会系统中广泛存在着分布参数系统,因而研究分布参数系统的辨识与控制具有重要意义.但由于其复杂性,对分布参数系统的辨识研究十分困难.借助于Chebyshev多项式的逼近性质,以及小波的时频特性,构造了Chebyshev小波,并利用其积分运算矩阵,运用于分布参数系统的辨识,从而将一类分布参数系统的辨识问题转化为一般代数问题.并且考虑了初始条件和边界条件对辨识结果的影响,因此具有较好的适用性,仿真结果证实了该方法的有效性.     

基于正交函数的立式淬火炉控制系统参数辨识

大型立式淬火炉体积庞大,工况复杂,炉内温度分布呈本征非均匀性.为了获得温度控制高精度和高均匀性提出参数辨识算法,包括求解正交函数正、反向积分运算矩阵,以块脉冲函数为基函数利用正交函数变换将由偏微分方程描述的分布参数系统模型转化为最小二乘形式的代数方程.辨识过程中考虑了大型立式淬火炉温度分布参数系统模型边界条件和初始条件的影响,提高了参数辨识精度,算法计算量小且保持了系统的空间分布特性.     

一种新型的非参数模型及其在系统辨识中的应用

本文给出了一个求解广义正交多项式的微分运算矩阵的新方法，应用对连续线性系统的脉冲响应函数进行正交逼近的方法来讨论脉冲响应函数的实现问题，得到了一类新型的非参数模型，并导出了利用该模型来辨识连续线性系统的脉冲响应函数的算法，最后给出了例子证实本文所给方法的有效性。     

基于小波变换的线性定常分布参数系统最优逼近控制

借助于正交函数逼近方法研究了线性定常分布参数系统的最优控制问题,将Haar小波正交基应用于分布参数系统的最优控制,获得了性能较好的最优控制逼近算法.仿真实例说明了算法的有效性.     

按段多重契比雪夫多项式系及其在线性时变系统辨识中的应用

本文在块脉冲函数系和契比雪夫多项式系基础上定义了一种新的正交函数系--按段多 重契比雪夫多项式系,研究该函数系的主要性质和基本运算法则,得出了积分运算矩阵、乘积 运算矩阵和元素乘积运算矩阵,并用此函数系研究线性时变系统的参数辨识问题,获得了简 单、快速、高精度的递推辨识算法.数值例子计算结果表明,当采用如伪随机信号一类的充分 激励的函数作为被辨识系统的试验信号,本文提出的算法所得结果的精度和计算时间都比一 般正交契比雪夫多项式算法所得结果为好.     

基于Taylor级数的分布参数系统最优控制

结合钢坯加热过程讨论了分布参数系统的最优控制问题.针对钢坯加热过程,建立了分布参数系统的数学模型,利用Taylor级数近似变换,并引入Taylor级教基函数的微分运算矩阵和向量积矩阵,将钢坯温度的最优控制问题转化为相应集总参数系统的最优控制问题,然后对集总参数系统进行求解,并将求得的逼近解进行逆变换,即求得分布参数系统最优控制的逼近解.并通过仿真示例验证了该算法的有型,取得了满意的结果,为分布参数系统的控制算法提出了一条解决方案.     

Identification of linear time varying systems by Haar wavelet

This study addresses the identification of linear time varying systems. The identification is based on the expansion of all time functions in the state equations by Haar wavelets. The unknown time function can thus be identified in terms of Haar wavelets. A Haar wavelet is a set of complete, orthogonal basis and is easy to use computations. Several good properties of Haar wavelets are utilized in the algorithm. Both numerical and experimental results verify the analysis.     

Haar小波滤波器序列只有两个非零项的论证

Haar小波是最简单的紧支集正交小波（Daubechies小波）,其滤波器序列较短,在图像处理等诸多领域都有广泛的应用。由Daubechies小波的构造理论可知,现有的正交小波是在比较特殊的前提下得到的,则Haar小波的滤波器系数序列的唯一确定性受到质疑。以多分辨分析为基础,在时域对Haar小波滤波器系数序列的唯一性进行了论证,即证明了Haar小波滤波器序列只有两个非零项,这对促进小波的理论完善与应用研究具有十分重要的意义。     

3带紧支撑的正交小波

本文首先通过Householder矩阵扩充构造了3带紧支撑的正交小波．当尺度函数具有紧支撑对称正交性时,本文通过仿酉矩阵对称扩充构造了3带紧支撑对称的正交小波,并且研究了所构造对称小波的结构．所构造小波函数的支撑不超过尺度函数的支撑,构造方法容易推广到一般d带的情形．另外,本文还给出了容易实施的显式构造算法．最后,给出了构造算例．     

Beta wavelets. Synthesis and application to lossy image compression

Wavelets are known to have many connections to several other parts of mathematics, notably phase-space analysis of signal processing, reproducing kernel Hilbert spaces, coherent states in quantum mechanics, spline approximation theory, windowed Fourier transforms, filter banks and image analysis.In this paper, we study a new orthogonal mother wavelet and wavelet basis system based on Beta function as well as its derivatives. The most important conditions of mother wavelets to be satisfied are the admissibility, the regularity and the orthogonality. All these conditions were verified in the case of the proposed Beta wavelets family.Compared to most known wavelets as Haar, Daubechies, and Coifflet ones, the Beta wavelet family improves efficient results and performances presented in this paper for image compression context.     

An efficient method based on the second kind Chebyshev wavelets for solving variable-order fractional convection diffusion equations

In this paper, a class of variable-order fractional convection diffusion equations have been solved with assistance of the second kind Chebyshev wavelets operational matrix. The operational matrix of variable-order fractional derivative is derived for the second kind Chebyshev wavelets. By implementing the second kind Chebyshev wavelets functions and also the associated operational matrix, the considered equations will be reduced to the corresponding Sylvester equation, which can be solved by some appropriate iterative solvers. Also, the convergence analysis of the proposed numerical method to the exact solutions and error estimation are given. A variety of numerical examples are considered to show the efficiency and accuracy of the presented technique.     

Numerical solution of linear Fredholm integral equations system by rationalized Haar functions method

In this paper rationalized Haar functions are developed to approximate the solutions of the linear Fredholm integral equations system. Properties of rationalized Haar functions are first presented, the operational matrix of the product of rationalized Haar functions vector is utilized to reduce the computation of Fredholm integral equations system to some algebraic equations. Finally, numerical result are given which support the theoretical results.