基于概率信息与协作学习的鲁棒T-S模糊建模方法

江敏, 吴鸿云, 柏昀旭, 陆新江, 陈秉正

天津大学学报(自然科学与工程技术版) ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (01) : 87-94.

基于概率信息与协作学习的鲁棒T-S模糊建模方法

  • 江敏, 吴鸿云, 柏昀旭, 陆新江, 陈秉正
作者信息 +
History +

摘要

T-S模糊建模方法在非线性系统建模中取得了大量的应用.然而,T-S模型在参数辨识过程中忽略了结构风险项,同时没有考虑各个规则之间的联系,因此在数据受到非高斯噪声和异常点的影响时,模型容易失效.针对以上不足,提出了基于概率信息与协作学习的模糊建模方法.该方法建立了规则之间协作学习机制以保证模型的连续性、平滑性与鲁棒性,并进一步构建了包含正则化项、误差项、规则概率信息及规则之间协作关系项的目标函数,用于提高模型的泛化能力和建模性能.除此之外,建立了空间投影机制,将数据低维特征空间的非线性关系转换为高维投影空间的线性关系,以增强规则之间的协作性.针对该模型,建立了基于最小二乘的求解方法,获得了可靠的模型参数.数学算例仿真和实际锻压实验表明:所提出的方法在面对噪声以及强非线性影响时,依然能在规则数较低的情况下保持优秀的建模性能.对比其他优秀的模糊建模方法,该模型有着更强的抗干扰能力,且建模均方根误差(RMSE)远低于其他建模方法.综上所述,所提出的方法对传统方法和建模理论进行了改进,即使面对强非线性系统拥有较强的泛化能力、鲁棒性以及优秀的建模能力,并且能够以较少的模糊规则对工程当中非线性、不确定性系统建模.

关键词

模糊建模 / 概率信息 / 协作学习 / 噪声 / 鲁棒性

中图分类号

O29

引用本文

导出引用
江敏, 吴鸿云, 柏昀旭, 陆新江, 陈秉正. 基于概率信息与协作学习的鲁棒T-S模糊建模方法. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2024, 57(01): 87-94

基金

国家自然科学基金资助项目(52171295,52075556); 国家重点研发计划资助项目(2018AAA0101703); 湖南省重点研发计划资助项目(2022GK2066)

评论

Accesses

Citation

Detail

段落导航
相关文章

/