基于正交变换的模糊规则选取研究.pdf

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1、第23卷第2期仪器仪表用户EICVo1．232016年2月NSTRUMENlON2016No．2基于正交变换的模糊规则选取研究钱烽雷，王新超(中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，南京211102)摘要：针对实际测量数据中噪声对模糊建模规则的影响，研究了基于矩阵正交变换的模糊规则选取方法。分别利用正交最小二乘和奇异值分解，分析模糊规则对辨识结果的贡献度iJx。舍去贡献度较小的模糊规则，得到模糊规则中的有效信息，减少了模糊规则数。分别用Mackey—Glass混沌数据验证了它们的有效性和实用性。关键词：正交变换；模糊辨识；正交最小二乘；奇异值分解中

2、图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1671-1041(2016)02—0008—03ResearchonFuzzyRulesSelectionUsingOrthogonalTransformationQianFenglei,WangXinchao(JiangsuPowerDesignInstituteCo．，Ltd．ofChinaEnergyEngineeringGroup，Nanjing，211102，China)Abstragt：Inaecordingwiththeaffectofnoiseinactualmeasureddatafor

3、fuzzymodeling．fuzzyrulesselectionmethodsbasedonmatrixorthogonaltransformationareinvestigatedinthisarticle．Thispapermakeuseoforthogonalleastsquaresandsingularvaluedecomposition．whichanalyzethecontributionforidentificationresult．Thealgorithmwilldiscardthesmallcontributionfuzzyrul

4、es．obtainvalidinformationinfuzzyrulesandreducefuzzyrules．Mackey—Glasschaosdatasareutilizedtodemonstratetheperformanceandapplicationofthesealgorithms．Keywords：orthogonaltransformation；fuzzyidentification；orthogonalleastsquares；singularvaluedecomposition1模糊基函数Mamdani模糊模型第l条规则表示如下

5、对于实际运行的大型复杂系统，往往难以得到其精确的数学模型，进而对其进行稳定控制也是难点。但是，通Rt：ifX1isandx2isAand⋯and过其丰富的输入一输出数据，分析其内在关系，可建立基pisA，thenYisB于数据驱动的模糊系统。该方法不需要先验知识，仅仅利模糊推理系统如图1所示。用已测量到的输入输出数据，经过离线或者在线学习，便可得到与实际系统相吻合的模糊系统。但是，在实际测量中，不可避免地会有噪声的影响，使得模糊建模时候的输入一输出数据对模糊系统的贡献度不同。这些数据构成的模糊规则是可以舍弃的，也不会影响模糊系统的辨识精度。而通过矩阵

6、的正交最小二乘分解或者奇异值分解，可提取出矩阵中的重要列。图1模糊推理系统目前研究较多的模糊模型主要是Mamdani模型和T—sFig．1Fuzzyinferencesystem模型，两者都在实际中取得了较为广泛的应用。两者的前件单点模糊化，其将一个给定输入X映射成模糊集合u部分都是一样的，区别在于Mamdani模型的后件部分为模糊上的一个模糊单值’，’在X上的隶属度值为1，其它所集合，而T—s模型的后件为线性方程式。本文采用Mamdani有点上的隶属度为0，表示如下：模型，通过这两种矩阵分解方法，提取出贡献度较大的模糊规则，舍弃不重要的规则。这样可

7、快速提取模糊系统中的重要规则，也可大大减少规则数，简化模糊辨识过程。收稿日期：2015-08-28作者简介：钱烽雷(1980一)，男，江苏启东人，本科，工程师，主要从事火电厂仪控设计。第2期钱烽雷·基于正交变换的模糊规则选取研究9中心平均解模糊化可由下式确定：量P12，⋯,PM转化为一系列正交基向量gl’g2，⋯,gM。OLS算法的具体步骤如下网：1)第一步，对于1≤iⅣ，进行如下步骤的计算：∑w，Y=一=Pi●一w，‘(⋯1)式(1)中为第个模糊集的中心，WI为其强度。船在模糊器采用单点模糊器，乘积推机和中心平均解模i：糊化的时候，模糊系统的输出可

8、表示为：找出err的最大值，并记录下i的值。也即下式的i，：∑【H(一)]P=max(err：，1iN)_，