Parameter identification of fractional-order time delay system based on Legendre wavelet

Zishuo Wang; Chunyang Wang; Lianghua Ding; Zeng Wang; Shuning Liang

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Parameter identification of fractional-order time delay system based on Legendre wavelet

机译：基于Legendre小波的分数阶时间延迟系统的参数识别

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This paper proposes a parameter identification method of fractional-order time delay system based on Legendre wavelet. An integration operational matrix and delay operational matrix of a Legendre wavelet are constructed. The process is derived to convert a fractional-order time delay system based on a Legendre wavelet operational matrix to algebraic equation. The least squares method is used to simultaneously estimate the order, model parameters and time delay coefficient of a system. In addition, wavelet decomposition and reconstruction algorithm are used to pre-process the output signal, which separate the noise from signal. The proposed method overcomes the initial-state dependence and randomness of the identification result in the algebraic solution of the traditional operational matrix, and reduces the effect of noise on the accuracy of parameter identification. It is especially suitable for engineering application. The effectiveness is verified by numerical simulation and a temperature process control system.

机译：本文提出了一种基于Legendre小波的分数阶时间延迟系统的参数识别方法。构建了Legendre小波的集成运行矩阵和延迟操作矩阵。导出过程以转换基于Legendre小波运算矩阵到代数方程的分数阶时间延迟系统。最小二乘法用于同时估计系统的顺序，模型参数和时间延迟系数。另外，小波分解和重建算法用于预处理输出信号，该输出信号将噪声与信号分开。该方法克服了传统操作矩阵的代数解决方案的识别结果的初始状态依赖性和随机性，并降低了噪声对参数识别精度的影响。它特别适用于工程应用。通过数值模拟和温度过程控制系统验证了有效性。

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来源
《Mechanical systems and signal processing》 |2022年第1期|108141.1-108141.16|共16页
作者
Zishuo Wang; Chunyang Wang; Lianghua Ding; Zeng Wang; Shuning Liang;
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作者单位

School of Electronic and Information Engineering Changchun University of Science and Technology Changchun 130022 China;

School of Electronic and Information Engineering Changchun University of Science and Technology Changchun 130022 China Information Perception and Control Institute Xi'an Technological University Xi'an 710021 China;

Inner Mongolia North Heavy Industries Croup CORP.LTD Inner Mongolia 014033 China;

Information Perception and Control Institute Xi'an Technological University Xi'an 710021 China;

School of Electronic and Information Engineering Changchun University of Science and Technology Changchun 130022 China;

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Fractional-order time delay system; Parameter identification; Legendre wavelet; Least squares method; Wavelet decomposition and reconstruction;

机译：分数阶时间延迟系统;参数识别;Legendre小波;最小二乘法;小波分解和重建;

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