1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Mô hình hóa và nhận diện hệ thống bài tập 10 nhận dạng mô hình Động cơ dc bằng phương pháp bình phương cực tiểu và bình phương cực tiểu Đệ qui

75 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Mô hình hóa và nhận dạng hệ thống bài tập 10 Nhận dạng mô hình Động cơ DC bằng phương pháp bình phương cực tiểu và bình phương cực tiểu Đệ qui
Tác giả Lê Gia Huy, Nguyễn Khánh Duy
Người hướng dẫn PGS.TS. Trần Đức Thiện
Trường học Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Kỹ thuật điện tử và tự động hóa
Thể loại Báo cáo tốt nghiệp
Năm xuất bản 2025
Thành phố TP. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 75
Dung lượng 2,19 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN ĐỘNG CƠ DC (21)
  • CHƯƠNG 2. PHƯƠNG TRÌNH MÔ HÌNH DỰ BÁO HỒI QUI TUYẾN TÍNH (12)
  • CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP LS OFFLINE (11)
    • 3.1. Định nghĩa.............................................................................................................. 3.2. Các bước thực hiện................................................................................................ 3.3. Công thức lý thuyết............................................................................................... 3.4. Đánh giá.................................................................................................................. CHƯƠNG 4. PHƯƠNG PHÁP LS ONLINE (11)
    • 4.1. Định nghĩa.............................................................................................................. 4.2. Các bước thực hiện................................................................................................ 4.3. Công thức lý thuyết............................................................................................... 4.4. Đánh giá.................................................................................................................. CHƯƠNG 5. PHƯƠNG PHÁP RLS (4)
    • 5.1. Định nghĩa.............................................................................................................. 5.2. Các bước thực hiện................................................................................................ 5.3. Công thức lý thuyết............................................................................................... 5.4. Đánh giá.................................................................................................................. CHƯƠNG 6. MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ..........................................................9 6.1. Xây dựng môi trường mô phỏng.......................................................................... 6.2. Khảo sát phương pháp LS offline........................................................................ 6.3. Khảo sát phương pháp LS online...................................................................... 6.4. Khảo sát phương pháp RLS (5)

Nội dung

Định nghĩa Phương pháp LS online Least Squares online – Bình phương tối thiểu trựctuyến là kỹ thuật ước lượng tham số của một mô hình tuyến tính mà không cần biếttoàn bộ dữ liệu từ đầu

PHƯƠNG PHÁP LS OFFLINE

Định nghĩa 4.2 Các bước thực hiện 4.3 Công thức lý thuyết 4.4 Đánh giá CHƯƠNG 5 PHƯƠNG PHÁP RLS

Phương pháp LS online (Least Squares online – Bình phương tối thiểu trực tuyến) là kỹ thuật ước lượng tham số của một mô hình tuyến tính mà không cần biết toàn bộ dữ liệu từ đầu Thay vào đó, mô hình được cập nhật liên tục theo thời gian, khi có dữ liệu mới xuất hiện Phương pháp này phù hợp cho các hệ thống hoạt động liên tục theo thời gian thực, nơi dữ liệu đến một cách tuần tự.

B2: Xây dựng bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát.

B3: Tính toán các tham số theo tiêu chuẩn bình phương tối thiểu.

Bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát

Tiêu chuẩn bình phương tối thiểu

Định nghĩa 5.2 Các bước thực hiện 5.3 Công thức lý thuyết 5.4 Đánh giá CHƯƠNG 6 MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ 9 6.1 Xây dựng môi trường mô phỏng 6.2 Khảo sát phương pháp LS offline 6.3 Khảo sát phương pháp LS online 6.4 Khảo sát phương pháp RLS

RLS (Recursive Least Squares) hay Phương pháp bình phương cực tiểu đệ quy là một kỹ thuật nhận dạng hệ thống dùng để ước lượng tham số của mô hình một cách liên tục theo thời gian, thông qua cập nhật dần dần các ước lượng khi có dữ liệu mới đến, thay vì xử lý toàn bộ dữ liệu một lần như LS offline Các bước thực hiện

Bảng 5.1 Bảng đánh giá phương pháp RLS

Tiêu chí Nhận xét Ưu điểm

- Phù hợp với các hệ thống có tham số thay đổi theo thời gian.

- Khả năng hội tụ nhanh chóng, đạt độ chính xác cao trong thời gian ngắn.

- Chính xác hơn các phương pháp gradient trong nhiều trường hợp.

Không yêu cầu lưu trữ toàn bộ dữ liệu lịch sử, chỉ cần cập nhật theo từng bước thời gian thực.

Phức tạp hơn LS Online do phải xử lý ma trận nghịch đảo tại mỗi bước cập nhật.

Hạn chế - Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu nếu dữ liệu đầu vào không đủ độc lập hoặc có

CHƯƠNG 4 PHƯƠNG PHÁP LS ONLINE 4.1 Định nghĩa

Phương pháp LS online (Least Squares online – Bình phương tối thiểu trực tuyến) là kỹ thuật ước lượng tham số của một mô hình tuyến tính mà không cần biết toàn bộ dữ liệu từ đầu Thay vào đó, mô hình được cập nhật liên tục theo thời gian, khi có dữ liệu mới xuất hiện Phương pháp này phù hợp cho các hệ thống hoạt động liên tục theo thời gian thực, nơi dữ liệu đến một cách tuần tự.

B2: Xây dựng bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát.

B3: Tính toán các tham số theo tiêu chuẩn bình phương tối thiểu.

Bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát

Tiêu chuẩn bình phương tối thiểu

Bảng 3.1 Bảng đánh giá phương pháp LS offline 3

Bảng 4.1 Bảng đánh giá phương pháp LS online 5

Bảng 5.1 Bảng đánh giá phương pháp RLS 7

Bảng 6.1 Bảng so sánh 3 phương pháp LS offline, LS online và RLS 13

CHƯƠNG 4 PHƯƠNG PHÁP LS ONLINE 4.1 Định nghĩa

Phương pháp LS online (Least Squares online – Bình phương tối thiểu trực tuyến) là kỹ thuật ước lượng tham số của một mô hình tuyến tính mà không cần biết toàn bộ dữ liệu từ đầu Thay vào đó, mô hình được cập nhật liên tục theo thời gian, khi có dữ liệu mới xuất hiện Phương pháp này phù hợp cho các hệ thống hoạt động liên tục theo thời gian thực, nơi dữ liệu đến một cách tuần tự.

B2: Xây dựng bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát.

B3: Tính toán các tham số theo tiêu chuẩn bình phương tối thiểu.

Bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát

Tiêu chuẩn bình phương tối thiểu

Bảng 3.1 Bảng đánh giá phương pháp LS offline 3

Bảng 4.1 Bảng đánh giá phương pháp LS online 5

Bảng 5.1 Bảng đánh giá phương pháp RLS 7

Bảng 6.1 Bảng so sánh 3 phương pháp LS offline, LS online và RLS 13

CHƯƠNG 4 PHƯƠNG PHÁP LS ONLINE 4.1 Định nghĩa

Phương pháp LS online (Least Squares online – Bình phương tối thiểu trực tuyến) là kỹ thuật ước lượng tham số của một mô hình tuyến tính mà không cần biết toàn bộ dữ liệu từ đầu Thay vào đó, mô hình được cập nhật liên tục theo thời gian, khi có dữ liệu mới xuất hiện Phương pháp này phù hợp cho các hệ thống hoạt động liên tục theo thời gian thực, nơi dữ liệu đến một cách tuần tự.

B2: Xây dựng bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát.

B3: Tính toán các tham số theo tiêu chuẩn bình phương tối thiểu.

Bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát

Tiêu chuẩn bình phương tối thiểu

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP LS OFFLINE 3.1 Định nghĩa

Phương pháp LS offline (Least Squares – Bình phương tối thiểu ngoại tuyến) là là một kỹ thuật ước lượng tham số dựa trên phương pháp bình phương tối thiểu. Phương pháp này hoạt động dựa trên nguyên tắc tối thiểu hóa sai số bình phương giữa giá trị thực tế và giá trị dự đoán của mô hình

B2: Xây dựng bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát.

B3: Tính toán các tham số theo tiêu chuẩn bình phương tối thiểu.

Bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát

Tiêu chuẩn bình phương tối thiểu

Bảng 3.1 Bảng đánh giá phương pháp LS offline

Tiêu chí Nhận xét Độ chính xác Cao, do toàn bộ dữ liệu được xử lý đồng thời, giúp giảm sai số tích lũy.

Tính ổn định Tốt, ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu khi kích thước dữ liệu đủ lớn và phân bố hợp lý

Tính đơn giản Công thức toán học rõ ràng, dễ hiểu, dễ

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TRÌNH MÔ HÌNH DỰ BÁO HỒI QUI TUYẾN TÍNH

- Từ đó ta có mô hình dự báo hồi qui tuyến tính

CHƯƠNG 5 PHƯƠNG PHÁP RLS 5.1 Định nghĩa

RLS (Recursive Least Squares) hay Phương pháp bình phương cực tiểu đệ quy là một kỹ thuật nhận dạng hệ thống dùng để ước lượng tham số của mô hình một cách liên tục theo thời gian, thông qua cập nhật dần dần các ước lượng khi có dữ liệu mới đến, thay vì xử lý toàn bộ dữ liệu một lần như LS offline Các bước thực hiện

Bảng 5.1 Bảng đánh giá phương pháp RLS

Tiêu chí Nhận xét Ưu điểm

- Phù hợp với các hệ thống có tham số thay đổi theo thời gian.

- Khả năng hội tụ nhanh chóng, đạt độ chính xác cao trong thời gian ngắn.

- Chính xác hơn các phương pháp gradient trong nhiều trường hợp.

Không yêu cầu lưu trữ toàn bộ dữ liệu lịch sử, chỉ cần cập nhật theo từng bước thời gian thực.

Phức tạp hơn LS Online do phải xử lý ma trận nghịch đảo tại mỗi bước cập nhật.

Hạn chế - Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu nếu dữ liệu đầu vào không đủ độc lập hoặc có

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TRÌNH MÔ HÌNH DỰ BÁO HỒI QUI TUYẾN TÍNH

- Từ đó ta có mô hình dự báo hồi qui tuyến tính

CHƯƠNG 5 PHƯƠNG PHÁP RLS 5.1 Định nghĩa

RLS (Recursive Least Squares) hay Phương pháp bình phương cực tiểu đệ quy là một kỹ thuật nhận dạng hệ thống dùng để ước lượng tham số của mô hình một cách liên tục theo thời gian, thông qua cập nhật dần dần các ước lượng khi có dữ liệu mới đến, thay vì xử lý toàn bộ dữ liệu một lần như LS offline Các bước thực hiện

Bảng 5.1 Bảng đánh giá phương pháp RLS

Tiêu chí Nhận xét Ưu điểm

- Phù hợp với các hệ thống có tham số thay đổi theo thời gian.

- Khả năng hội tụ nhanh chóng, đạt độ chính xác cao trong thời gian ngắn.

- Chính xác hơn các phương pháp gradient trong nhiều trường hợp.

Không yêu cầu lưu trữ toàn bộ dữ liệu lịch sử, chỉ cần cập nhật theo từng bước thời gian thực.

Phức tạp hơn LS Online do phải xử lý ma trận nghịch đảo tại mỗi bước cập nhật.

Hạn chế - Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu nếu dữ liệu đầu vào không đủ độc lập hoặc có

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TRÌNH MÔ HÌNH DỰ BÁO HỒI QUI TUYẾN TÍNH

- Từ đó ta có mô hình dự báo hồi qui tuyến tính

CHƯƠNG 5 PHƯƠNG PHÁP RLS 5.1 Định nghĩa

RLS (Recursive Least Squares) hay Phương pháp bình phương cực tiểu đệ quy là một kỹ thuật nhận dạng hệ thống dùng để ước lượng tham số của mô hình một cách liên tục theo thời gian, thông qua cập nhật dần dần các ước lượng khi có dữ liệu mới đến, thay vì xử lý toàn bộ dữ liệu một lần như LS offline Các bước thực hiện

Bảng 5.1 Bảng đánh giá phương pháp RLS

Tiêu chí Nhận xét Ưu điểm

- Phù hợp với các hệ thống có tham số thay đổi theo thời gian.

- Khả năng hội tụ nhanh chóng, đạt độ chính xác cao trong thời gian ngắn.

- Chính xác hơn các phương pháp gradient trong nhiều trường hợp.

Không yêu cầu lưu trữ toàn bộ dữ liệu lịch sử, chỉ cần cập nhật theo từng bước thời gian thực.

Phức tạp hơn LS Online do phải xử lý ma trận nghịch đảo tại mỗi bước cập nhật.

Hạn chế - Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu nếu dữ liệu đầu vào không đủ độc lập hoặc có

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP LS OFFLINE 3.1 Định nghĩa

Phương pháp LS offline (Least Squares – Bình phương tối thiểu ngoại tuyến) là là một kỹ thuật ước lượng tham số dựa trên phương pháp bình phương tối thiểu. Phương pháp này hoạt động dựa trên nguyên tắc tối thiểu hóa sai số bình phương giữa giá trị thực tế và giá trị dự đoán của mô hình

B2: Xây dựng bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát.

B3: Tính toán các tham số theo tiêu chuẩn bình phương tối thiểu.

Bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát

Tiêu chuẩn bình phương tối thiểu

Bảng 3.1 Bảng đánh giá phương pháp LS offline

Tiêu chí Nhận xét Độ chính xác Cao, do toàn bộ dữ liệu được xử lý đồng thời, giúp giảm sai số tích lũy.

Tính ổn định Tốt, ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu khi kích thước dữ liệu đủ lớn và phân bố hợp lý

Tính đơn giản Công thức toán học rõ ràng, dễ hiểu, dễ dàng lập trình và triển khai trong thực tế

Phương pháp không phù hợp cho ứng dụng thời gian thực do yêu cầu toàn bộ dữ liệu đầu vào phải có sẵn; đồng thời không thích ứng với sự thay đổi của mô hình hệ thống.

Cần lưu trữ toàn bộ tập dữ liệu trong quá trình xử lý, dẫn đến yêu cầu bộ nhớ lớn, đặc biệt khi kích thước dữ liệu tăng.

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TRÌNH MÔ HÌNH DỰ BÁO HỒI QUI TUYẾN TÍNH

- Từ đó ta có mô hình dự báo hồi qui tuyến tính

CHƯƠNG 1 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN ĐỘNG CƠ DC

Giả sử động cơ mô tả bởi mô hình toán: d ω (t ) dt =− B

K m =0.02 , J =0.02( kg m 2 ) , B=0.05 ( Nms) dàng lập trình và triển khai trong thực tế

Phương pháp không phù hợp cho ứng dụng thời gian thực do yêu cầu toàn bộ dữ liệu đầu vào phải có sẵn; đồng thời không thích ứng với sự thay đổi của mô hình hệ thống.

Cần lưu trữ toàn bộ tập dữ liệu trong quá trình xử lý, dẫn đến yêu cầu bộ nhớ lớn, đặc biệt khi kích thước dữ liệu tăng.

CHƯƠNG 1 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN ĐỘNG CƠ DC

Giả sử động cơ mô tả bởi mô hình toán: d ω (t ) dt =− B

CHƯƠNG 5 PHƯƠNG PHÁP RLS 5.1 Định nghĩa

RLS (Recursive Least Squares) hay Phương pháp bình phương cực tiểu đệ quy là một kỹ thuật nhận dạng hệ thống dùng để ước lượng tham số của mô hình một cách liên tục theo thời gian, thông qua cập nhật dần dần các ước lượng khi có dữ liệu mới đến, thay vì xử lý toàn bộ dữ liệu một lần như LS offline Các bước thực hiện

Bảng 5.1 Bảng đánh giá phương pháp RLS

Tiêu chí Nhận xét Ưu điểm

- Phù hợp với các hệ thống có tham số thay đổi theo thời gian.

- Khả năng hội tụ nhanh chóng, đạt độ chính xác cao trong thời gian ngắn.

- Chính xác hơn các phương pháp gradient trong nhiều trường hợp.

Không yêu cầu lưu trữ toàn bộ dữ liệu lịch sử, chỉ cần cập nhật theo từng bước thời gian thực.

Phức tạp hơn LS Online do phải xử lý ma trận nghịch đảo tại mỗi bước cập nhật.

Hạn chế - Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu nếu dữ liệu đầu vào không đủ độc lập hoặc có

CHƯƠNG 1 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN ĐỘNG CƠ DC

Giả sử động cơ mô tả bởi mô hình toán: d ω (t ) dt =− B

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP LS OFFLINE 3.1 Định nghĩa

Phương pháp LS offline (Least Squares – Bình phương tối thiểu ngoại tuyến) là là một kỹ thuật ước lượng tham số dựa trên phương pháp bình phương tối thiểu. Phương pháp này hoạt động dựa trên nguyên tắc tối thiểu hóa sai số bình phương giữa giá trị thực tế và giá trị dự đoán của mô hình

B2: Xây dựng bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát.

B3: Tính toán các tham số theo tiêu chuẩn bình phương tối thiểu.

Bộ dự báo hồi quy tuyến tính tổng quát

Tiêu chuẩn bình phương tối thiểu

Bảng 3.1 Bảng đánh giá phương pháp LS offline

Tiêu chí Nhận xét Độ chính xác Cao, do toàn bộ dữ liệu được xử lý đồng thời, giúp giảm sai số tích lũy.

Tính ổn định Tốt, ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu khi kích thước dữ liệu đủ lớn và phân bố hợp lý

Tính đơn giản Công thức toán học rõ ràng, dễ hiểu, dễ

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TRÌNH MÔ HÌNH DỰ BÁO HỒI QUI TUYẾN TÍNH

- Từ đó ta có mô hình dự báo hồi qui tuyến tính

CHƯƠNG 1 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN ĐỘNG CƠ DC

Giả sử động cơ mô tả bởi mô hình toán: d ω (t ) dt =− B

CHƯƠNG 5 PHƯƠNG PHÁP RLS 5.1 Định nghĩa

RLS (Recursive Least Squares) hay Phương pháp bình phương cực tiểu đệ quy là một kỹ thuật nhận dạng hệ thống dùng để ước lượng tham số của mô hình một cách liên tục theo thời gian, thông qua cập nhật dần dần các ước lượng khi có dữ liệu mới đến, thay vì xử lý toàn bộ dữ liệu một lần như LS offline Các bước thực hiện

Bảng 5.1 Bảng đánh giá phương pháp RLS

Tiêu chí Nhận xét Ưu điểm

- Phù hợp với các hệ thống có tham số thay đổi theo thời gian.

- Khả năng hội tụ nhanh chóng, đạt độ chính xác cao trong thời gian ngắn.

- Chính xác hơn các phương pháp gradient trong nhiều trường hợp.

Không yêu cầu lưu trữ toàn bộ dữ liệu lịch sử, chỉ cần cập nhật theo từng bước thời gian thực.

Phức tạp hơn LS Online do phải xử lý ma trận nghịch đảo tại mỗi bước cập nhật.

Hạn chế - Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu nếu dữ liệu đầu vào không đủ độc lập hoặc có

CHƯƠNG 1 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN ĐỘNG CƠ DC

Giả sử động cơ mô tả bởi mô hình toán: d ω (t ) dt =− B

K m =0.02 , J =0.02( kg m 2 ) , B=0.05 ( Nms) dàng lập trình và triển khai trong thực tế

Phương pháp không phù hợp cho ứng dụng thời gian thực do yêu cầu toàn bộ dữ liệu đầu vào phải có sẵn; đồng thời không thích ứng với sự thay đổi của mô hình hệ thống.

Ngày đăng: 05/08/2025, 07:39

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 5.1 Bảng đánh giá phương pháp RLS - Mô hình hóa và nhận diện hệ thống bài tập 10 nhận dạng mô hình Động cơ dc bằng phương pháp bình phương cực tiểu và bình phương cực tiểu Đệ qui
Bảng 5.1 Bảng đánh giá phương pháp RLS (Trang 5)
Bảng 3.1 Bảng đánh giá phương pháp LS offline - Mô hình hóa và nhận diện hệ thống bài tập 10 nhận dạng mô hình Động cơ dc bằng phương pháp bình phương cực tiểu và bình phương cực tiểu Đệ qui
Bảng 3.1 Bảng đánh giá phương pháp LS offline (Trang 11)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w