基于最小二乘支持向量機的磁滯建模.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,對設(shè)備的穩(wěn)定運行和系統(tǒng)的安全運轉(zhuǎn)至關(guān)重要。磁滯回線具有非常規(guī)、非平滑、非線性、非解析以及一對多映射的特點,對各種應(yīng)用中的磁滯現(xiàn)象進行精確建模是確保系統(tǒng)運行具有魯棒性的前提之一。
　　 本文主要針對磁滯非線性和一對多映射兩個關(guān)鍵性問題進行了深入討論和研究,重點給出了仿真和實驗結(jié)果,并進行了算法運行速度和均方誤差的對比分析。
　　 在充分對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)模型各自特點的基礎(chǔ)上,提出了基于最小二乘支持向量機的磁滯建模方案。最小二乘支持向量機本質(zhì)上是基于結(jié)構(gòu)風(fēng)險最小化原則針對小樣本問題的一種函數(shù)估計策略,利用其較強的非線性逼近能力和良好的泛化性能處理磁滯非線性；在網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時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),解決了磁滯一對多映射問題。
　　 在研究最小二乘支持向量機處理磁滯非線性規(guī)律時,同時進行了仿真和實驗。為辨識磁滯特性,文中在

3、同頻率不同幅值情形下進行了多環(huán)動態(tài)磁滯建模,分別將處于同心磁滯回線簇中不同位置的曲線用于測試,較為系統(tǒng)的獲取了磁滯建模的規(guī)律性。為對比,同時用最小二乘支持向量機和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對磁滯進行動態(tài)建模。選用JA模型仿真時為避免求解微分方程的繁瑣及求解Langevin函數(shù)時會出現(xiàn)奇異解,本文采用Matlab的Simulink模塊搭建起JA模型的動態(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。同時,通過基于軟磁材料的實驗平臺獲取了磁滯實驗數(shù)據(jù)。