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Learning-based model augmentation with LFRs

delete2025-07-28
delete0
PRE
AI
J
Jan H. Hoekstra
C
Chris Verhoek
R
Roland Tóth
M
Maarten Schoukens *
DOI:10.1016/j.ejcon.2025.101304delete
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摘要

摘要

En 中文
非线性系统辨识(NL-SI)已被证明在为高度复杂系统获取精确模型方面是有效的。特别是,近期基于编码器的人工神经网络状态空间(ANN-SS)模型方法在各类基准测试中达到了最先进的性能,同时提供了一致性和计算效率。系统先验知识的纳入可以被利用来增加:(i) 估计速度,(ii) 精度,以及 (iii) 所得模型的可解释性。本文提出了一种基于编码器的模型增强方法,该方法整合了来自第一性原理(FP)模型的先验知识。我们引入了一种新颖的线性分式表示(LFR)模型结构,该结构允许对各种增强结构(包括文献中常用的结构)进行统一表示,并提出了一个辨识算法,用于估计所提出的结构,同时结合适当的初始化方法。所提出方法的表现和泛化能力通过在一个硬化质量-弹簧-阻尼系统仿真案例研究和Bouc-Wen非线性系统辨识基准测试中得到验证。
Keyword:
nonlinear system identification
encoder-based models
prior knowledge incorporation
linear-fractional-representation
state-space models

期刊

European Journal of Control 封面图
European Journal of Control
IF:
2.6
论文数:
363
被引数:
2.5K

机构

E
Eindhoven University of Technology
学者数:
1.6W
论文数: 1.5W
被引数: 2.2W
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