1.一种火工品起爆过程参数辨识方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1)建立火工品起爆过程的Volterra模型;
步骤2)构建Levenberg‑Marquardt递推算法的辨识过程。
2.根据权利要求1所述的火工品起爆过程参数辨识方法,其特征在于,所述步骤1)具体包括如下步骤:
步骤1‑1)构建火工品起爆过程的Volterra模型:火工品起爆过程的模型,用Volterra级数表示为其中hn(τ1,τ2,…,τn)为非线性系统的n阶Volterra核函数,u(t)为输入,y(t)为输出;
对Volterra模型进行辨识,给出离散的非线性Volterra模型,并加入噪声,其表达式如式(3)所示,其中hn(τ1,τ2,…,τn)为非线性系统的Volterra核函数,u(t)为输入,y(t)为输出,v(t)为系统噪声,其中n代表第n阶,Mn表示对应的记忆长度;
‑1
其中,D(z)是后移算子z 的多项式步骤1‑2)根据式(3)可推导出输出y(t)与输入u(t)、系统噪声v(t)之间的关系如式(11)所示;
定义非线性系统的Volterra核向量h、噪声部分的参数向量d和非线性系统的参数向量θ如下:
h=[h1(0),h1(1),…,h1(M1‑1),h2(0,0),h2(0,1),…h2(M2‑1,M2‑1),…,信息向量 和 分别定义为
2 n n‑1 n N
u(t‑M2+1),…,u(t),u (t)u(t‑1),…,u(t‑Mn+1),…,u(t),
3.根据权利要求1所述的火工品起爆过程参数辨识方法,其特征在于,所述步骤2)具体包括如下步骤:
步骤2‑1)火工品起爆电路中分为充电电路和对火工品的放电电路两部分,通过电路放电实现火工品起爆,将充电电路电源电压设定为系统的输入,放电电路中放电电流设定为系统的输出;
步骤2‑2)推导Levenberg‑Marquardt递推算法:令 和 分别代表Volterra核向量h的估计、噪声模型的参数向量d的估计、非线性系统的参数向量θ的估计,分别定义为和 分别为信息向量 和 的估计,用 替换信息向量 和 的未知变量v(t‑i),可以得到 和 如下:定义准则函数为
通过计算可得梯度和海赛矩阵为根据LM递推算法, 和 之间的关系满足以下递推表达式根据式(11),得到 用估计值 替代 可得v(t)的估计 为式(8)、式(12)‑(16)和式(18)‑(21)相结合构成辨识Volterra系统的Levenberg‑Marquardt递推算法;
6
步骤2‑3)令t=1,设p0是很大的数,如p0=10 ,设置 u(t)=0,y(t)=0,for t≤0,其中Il指一个l维的列向量,其元素都是1;
步骤2‑4)收集输入数据u(t)和输出数据y(t);
步骤2‑5)分别构建 和
2 n n‑1 n N
u(t‑M2+1),…,u(t),u (t)u(t‑1),…,u(t‑‑Mn+1),…,u(t),N‑1 N T
u (t)u(t‑1),…,u(t‑MN+1)] (22)步骤2‑6)分别构建梯度 和海塞矩阵步骤2‑7)计算参数估计
步骤2‑8)计算
步骤2‑9)t增1,判断是否达到最大递推次数,若没有达到,程序跳转到步骤2‑5),若达到,进入步骤2‑10);
步骤2‑10)输出结果,完成辨识。