290 likes | 442 Views
I dentifikacij a parametrov ASM z evolucijski m algoritm om. Predstavitev Individualnega Raziskovalnega Dela. IRD 3. Maribor, 16.0 3 .200 5. Evgen Urlep. Vsebina. Uvod Poenostavljen model ASM Stopnični odziv Genetski algoritem (GA) Identifikacija z uporabo rojev delcev (PS)
E N D
Identifikacija parametrov ASM z evolucijskim algoritmom Predstavitev Individualnega Raziskovalnega Dela IRD 3 Maribor, 16.03.2005 Evgen Urlep
Vsebina • Uvod • Poenostavljen model ASM • Stopnični odziv • Genetski algoritem (GA) • Identifikacija z uporabo rojev delcev (PS) • Kombinacija PS-GA • Rezultati • Zaključek
Uvod Identifikacija parametrov ASM: • Konvencionalne metode (prosti tek, kratek stik) • Metode na osnovi lastnosti modela • Identifikacije na osnovi prenosne funkcije • ARMA… • Evolucijske tehnike identifikacije • Genetski algoritmi (GA) • Roji delcev (SWARM) • NN,Fuzzy,…kombinacije …
Poenostavljen model ASM Dinamični model Zavrt rotor, ub=0
Odziv toka na stopnično napetost Prenosna funkcija predpostavka • - Člen drugega reda z ničlo • Opisan je z najmanj 4 parametri • (ojačanje, dva pola in ničla)
Prostor rešitev Ujemanje
Mutacije Križanje Genetski algoritmi • Kriterijsko ocenjevanje populacije (ujemanje) • Križanje • Mutacije • Elitizem Povprečno ujemanje Ujemanje Genom Selekcija
Identifikacije z roji delcev Delec Hitrost delca Nov položaj delca
Kombinacija GA-PS Izbira algoritma na osnovi ujemanja
Izvedba algoritmov Izvedba: • S pomočjo MATLAB-a • signal zajet na DSP-2 • obdelava s pomočjo M-funkcij v MATLAB/u • Na DSP-2 sistemu • signal zajet ob inicijalizaciji vodenja • izvedba algoritmov v jeziku C • modulno strukturiran algoritem • izvajanje algoritma neodvisno od vodenja
Genetski algoritem - Rezultati Parametri GA • Velikost populacije: 40 • Verjetnost mutacije: 0.1 • Število iteracij: 40
Genetski algoritem - Rezultati Parametri GA • Velikost populacije: 40 • Verjetnost mutacije: 0.1 • Število iteracij: 40
GA-rezultati • Prednosti • robusten • hitrejša začetna konvergenca • Slabosti • računsko zahteven • časovno nedoločen postopek • manj natančni rezultati • vpliv začetnih pogojev
PS-rezultati Parametri: • Število delcev: 40 • C0: 0.5, C1=0.4, C2=0.2, C3=0.02 • Število iteracij: 40
PS-rezultati Parametri: • Število delcev: 40 • C0: 0.5, C1=0.4, C2=0.2, C3=0.02 • Število iteracij: 40
PS - rezultati • Prednosti • robusten • nadzor nad iskanjem • lokalne in globalne rešitve • preprosta, rekurzivna metoda • Slabosti • računsko zahteven algoritem • časovno nedoločen • več parametrov
GA-PS-rezultati Parametri GA • Število populacije: 40 • Verjetnost mutacije: 0.1, C0: 0.5, C1=0.4, C2=0.2, C3=0.02 • Število iteracij: 40
GA-PS-rezultati Parametri GA • Število populacije: 40 • Verjetnost mutacije: 0.1, C0: 0.5, C1=0.4, C2=0.2, C3=0.02 • Število iteracij: 40
GA-PS-rezultati • Prednosti • robusten • nadzor nad iskanjem • lokalne in globalne rešitve • hitrejša konvergenca • Slabosti • računsko zahteven algoritem • časovno nedoločen • več parametrov
Vpliv pogreškov meritev - Točnost estimacije neposredno odvisna od točnosti meritve + Dinamične lastnosti so neodvisne od pogreška
Zaključek • Evolucijski algoritmi so uspešno uporabljeni za identifikacijo parametrov ASM na podlagi odziva toka • Kriterij je osnovan na modelu ASM • Metoda ne zahteva prenosne funkcije • Evolucijski algoritmi so robustni, vendar računsko zahtevni • Kombinacija algoritmov daje boljše rezultate • Uporaba možna v nelinarnih sistemih in s popolnejšem modelom tudi ob vodenju