基于改進自適應粒子群算法的TS模型辨識
丁學明,張久忠,沈業茂
上海理工大學光電信息與計算機工程學院,上海
摘 要:提出基于改進自適應粒子群算法(ImprovedSelfadaptationParticleSwarmOptimization,PSO)的TS模糊模型辨識方法。首先,利用核函數的模糊聚類算法劃分數據空間,盡可能少地提取模糊規則,并消除孤立點、噪聲點數據等的不利影響;其次,基于ISPSO算法進行參數辨識,將待辨識的參數劃分為若干粒子,自適應更新飛行速度,動態修改慣性權因子,慣性權因子呈非線性動態變化,不僅可以克服PSO算法陷入局部較優的早熟,失去多樣性,而且可以提高粒子在全局較優位置繞行時的穩定性。提出的方法使得TS模型辨識達到較高的辨識精度。仿真實例和比較分析證明了該算法的有效性。
關 鍵 詞:TS模型;核函數;模糊聚類;PSO算法
1 引 言
非線性動態系統辨識問題是目前系統辨識主要研究領域,TS模型[1]是一種有效的辨識工具,它是把非線性系統看成是多個線性系統的加權組合,通過模糊推理的方法實現了全局的非線性,能夠逼近任意非線性系統,同時能夠將線性系統理論應用于非線性系統控制當中。TS模型辨識可分為結構的辨識和參數的辨識2個層次。模糊C均值聚類(FCM)[24]是結構辨識的有效工具。在文獻[5]中,提出了采用混沌序列優化的聚類方法確定模型的結構,可以取得聚類評價函數的全局極值,但是對于數據中的孤立點、噪聲點很敏感,使得結構不夠準確。后件參數的辨識實質是優化問題,PSO算法[6]被用于許多優化問題和解決非線性問題,針對PSO算法容易早熟和微粒在算法后期易在全局較優解附近“震蕩” 的現象,許多研究者對PSO算法進行了改進[78]。文獻[7]提出一種基于群體平均適應度的自適應PSO算法;文獻[8]通過在PSO算法中,慣性權重從較大值09線性地減小到較小值04,但是很難找到適應于不同問題的較佳值。
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