基于DEBBO-LM算法的BP网络非线性系统辨识

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asdy008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
系统辨识一直都是控制领域研究的热点与难点。传统的辨识方法在处理非线性系统辨识上存在很多的缺点,而人工神经网络具有自适应能力、并行处理能力、自学习能力以及任意逼近非线性函数的特点,更适用于非线性系统的辨识。  几十年前,BP神经网络作为一种人工智能的技术,取得了令人瞩目的成果。近年来也有很多研究学者将其应用于非线性系统辨识,由于BP网络较强的函数逼近能力,所以将其应用于非线性系统辨识取得了良好的效果。然而,在BP网络应用于非线性系统辨识中,也存在着较多的缺点,如网络容易陷入局部最优,无法收敛到给定的误差;训练时间长,而且迭代的次数多,所以收敛速度较慢;该算法的初始权值的选择是盲目的,不具有全局特性等。以上这些缺点都严重影响了系统的辨识效果,所以需要采用某些方法对BP网络进行优化。  本文针对以上BP网络存在的缺点,给出了一种基于DE-LM算法的BP网络非线性系统辨识的方法。DE算法是一种基于种群的全局优化算法,具有结构简单、鲁棒性强以及容易实现等特点。LM算法是一种利用标准数值优化技术的算法,它提供了高斯-牛顿法的速度与保证收敛的最速下降法之间的一个折衷,该算法可以解决局部极小值的问题,并且可以加快网络的收敛速度。所以本文将DE算法与LM算法相结合用于BP网络的非线性系统辨识仿真研究,其中DE算法用于求出网络的初始权值和阈值,LM算法则用于训练神经网络至收敛。然后将DE-LM算法用于辨识非线性系统,并且与文献[47]的辨识方法进行比较,仿真结果表明所给出DE-LM算法收敛速度快,辨识精度高。  为了进一步提高网络的辨识精度以及收敛速度,针对DE算法缺乏局部搜索能力,使网络后期收敛速度减慢等缺点,论文将DE算法与BBO算法相结合,给出一种混合的差分演化算法,DEBBO算法。该算法既能利用DE算法中的变异算子对搜索的空间进行开采,从而增加算法找到全局最优解的可能,又能结合BBO算法迁移算子的利用能力,对当前种群信息进行有效的利用,从而加快收敛速度。将DEBBO算法用于训练BP网络具有更快的速度以及更好的鲁棒性,接着进行了基于DEBBO-LM算法的BP网络非线性系统辨识研究,并与基于DE-LM算法非线性系统结果比较,表明DEBBO-LM算法具有更好的辨识效果。  最后本文将DEBBO-LM算法应用于短时交通流量的预测,通过与文献[60]相比,实验表明应用本文给出的算法,预测的结果更精确,预测误差更小。
其他文献
说话人分割聚类是对一段多人混合的连续语音自动切分,获得"什么时候谁在说话"这个信息的技术。当前在两人电话对话数据上,说话人分割聚类系统取得了很好的性能;但是在会议、
随着数字技术、计算机以及网络技术的普及和发展,数字图像资源越来越丰富,人们对图像检索系统的需求也越来越高,因而基于内容的图像检索技术应运而生。颜色特征是图像的基本
为讨论冷镀锌涂料的防污性能,用富锌涂料作对照在青岛中港进行了3 a多的海港实验,并与50多年前在此进行的污损生物调查结果进行比较,详细分析了两者差别原因.首次用PRIMER 6
随着科学的创新与技术的进步,教育会朝着网络化、信息化以及个性化的方向发展。未来的课堂将是融合简洁的教室、虚拟的实验、丰富的信息化设备与足够的网络资源于一体的现代
近年来,处理器的能耗问题日益突出,单处理器到多核处理器,虽然在性能上有所提高,但同时导致了更多的能量消耗,不仅引发了难以解决的散热问题,还导致系统的可靠性下降。因此,
动态核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)能够提供对运动器官进行辅助诊断的图像,因此是一门非常有用的技术并且已经被广泛地应用于临床辅助诊断。然而,MRI过程通
目前高速数据采集在电子产业中的应用越来越广泛,尤其是在软件无线电和遥感,数字示波器、孔径雷达等需要解决大带宽信号的采集和处理的方面。高速数据采集系统的要求包括具有
自然场景下进行图像采集需要具备良好的自然条件,才能获得高质量的图片,但在实际情况中,多变的自然条件经常干扰成像效果,导致采集到的图像质量下降。其中,最主要的自然条件有两种
随着标准化考场建设的推进,传统视频监控技术监控效率低、海量视频存储压力大的缺点逐渐突显出来。智能化监考系统是智能行为分析技术的一个应用方面,可以杜绝监考不严,提高
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是信息化、智能化和网络化的结合,已经成为信息领域的一个重要研究方向。WSN实现了信息的获取、处理、传递,乃至系统控制的智