一类非线性系统基于最小二乘支持向量机的直接自适应控制

提出一类非线性系统基于最小二乘支持向量机的直接自适应控制方法.该方法采用最小二乘支持向量机构造自适应控制器,自适应控制器参数的在线调整规律由Lyapunov稳定性理论导出,并严格证明了闭环系统的渐近稳定性.仿真研究表明了此控制方案的可行性和有效性.     

基于最小二乘支持向量机的非线性广义预测控制

通过中值定理将一类非线性系统近似为时变线性系统,然后将提出的在线最小二乘支持向量机回归(OLSSVMR)与广义预测控制相结合,提出了一种基于OLS-SVMR的自适应直接广义预测控制.利用OLS-SVMR直接设计预测控制器,并基于广义误差估计对控制器参数和广义误差估计中的未知向量进行自适应调整.理论证明了该方法可使广义误差估计值收敛到原点的一个小邻域内.仿真算例也验证了该方法的有效性.     

一种基于最小二乘支持向量机的预测控制算法

针对工业过程中普遍存在的非线性被控对象，提出一种基于最小二乘支持向量机建模的预测控制算法．首先，用具有RBF核函数的LS-SVM离线建立被控对象的非线性模型；然后，在系统运行过程中，将离线模型在每一个采样周期关于当前采样点进行线性化，并用广义预测算法实现对被控系统的预测控制．仿真结果表明了该算法的有效性和优越性．     

基于粒子群优化的非线性系统最小二乘支持向量机预测控制方法

对于非线性系统预测控制问题, 本文提出了一种基于模型学习和粒子群优化(PSO)的单步预测控制算法.该方法使用最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立非线性系统模型并预测系统的输出值, 通过输出反馈和偏差校正减少预测误差, 由PSO滚动优化获得非线性系统的控制量. 该方法能在非线性系统数学模型未知的情况下设计出有效的预测控制器. 通过对单变量多变量非线性系统进行仿真, 证明了该预测控制方法是有效的, 且具有良好的自适应能力和鲁棒性.     

转炉煤气柜位的多输出最小二乘支持向量机预测

针对钢铁企业转炉煤气系统中煤气柜位的预测问题,提出一种一致T型灰色关联分析确定柜位的主要影响用户,避免了冗余输入因素,降低了预测模型的复杂度.根据多个不同煤气柜同时并网运行的情况,提出多输出最小二乘支持向量机回归算法来建立柜位预测模型.该算法采用等式约束,通过最小化所有输出的单一和整体拟合误差,将其转换为求解一系列线性方程组,得到模型回归函数的权系数和偏置公式表示.现场数据仿真实验结果表明所建预测模型的有效性和实用性,为制定煤气调配方案提供了合理指导.     

基于最小二乘支持向量回归的水质预测

水质系统是一个开放的、复杂的、非线性动力学系统,具有时变复杂性,针对水质预测方法的研究虽然已经取得了一些成果,但也存在预测精度与计算复杂度等难题。为此,本文提出一种基于最小二乘支持向量回归的水质预测算法。支持向量机是机器学习中一种常用的分类模型,通过核函数将非线性数据从低维映射到高维空间,在高维空间实现线性分类和回归,最小二乘支持向量回归（LS-SVR）利用所有的样本参与回归拟合,使得回归的损失函数不再只与小部分支持向量样本有关,而是由所有样本参与学习修正误差,提高预测精度;同时该算法将标准SVR求解问题由不等式的约束条件及凸二次规划问题转化成线性方程组来求解,提高了运算速度,解决了非线性复杂特性的水质预测问题。     

最小二乘双支持向量回归机

提出了一个最小二乘双支持向量回归机,它是在双支持向量回归机基础之上建立的,打破了标准支持向量回归机利用两条平行超平面构造ε带的思想。事实上,它是利用两条不一定平行的超平面构造ε带,每条超平面确定一个半ε-带,从而得到最终的回归函数,这使该回归函数更符合数据本身的分布情况,回归算法有更好的推广能力。另外,最小二乘双支持向量机只需求解两个较小规模的线性方程组就能得到最后的回归函数,其计算复杂度相对较低。数值实验也表明该回归算法在推广能力和计算效率上有一定的优势。     

一类非线性系统基于最小二乘支持向量机的自适应H∞控制

提出一类非线性不确定系统基于最小二乘支持向量机的白适应H∞控制方法．该方法基于最小二乘支持向量机估计对象的未知非线性函数,并给出了最小二乘支持向量机权向量和偏移值的在线学习规则．引入H∞控制器用于减弱外部干扰及最小二乘支持向量机近似误差对输出误差的影响．利用李亚普诺夫理论证明了整个闭环系统一致最终有界稳定．仿真结果表明了该方法的有效性．     

最小二乘支持向量机建模及应用

在白酒酿制过程中,淀粉的利用率是一个重要而又难测的质量参数.工业多采用化学分析法进行测量,但是该方法需要离线测量,且存在耗时长、误差大的缺陷.针对此问题,提出粒子群优化最小二乘支持向量机回归方法实现淀粉利用率的在线预测.根据酿酒发酵过程的离线数据,建立最小二乘支持向量机回归模型,采用粒子群算法对模型参数进行优化.仿真结果表明,所提方法建立的模型对于淀粉利用率的预测具有较高的预测精度及泛化能力,是一种解决淀粉利用率难测问题的好方法.     

基于免疫优化多输出最小二乘支持向量机及其应用*

传统的支持向量机是一种两类问题的判别方法, 不能直接应用于多类分类问题。为了解决这个问题,提出了一种免疫优化多输出最小二乘支持向量机方法。该方法利用免疫算法来优化最小二乘支持向量机的参数。将该方法应用于污水生化处理过程建模及语音情感识别,仿真结果表明,该方法具有更高的精度。     

基于递归约简的在线自适应最小二乘支持向量回归机

鉴于传统在线最小二乘支持向量机在解决时变对象的回归问题时, 模型跟踪精度不高, 支持向量不够稀疏, 结合迭代策略和约简技术, 提出一种在线自适应迭代约简最小二乘支持向量机. 该方法考虑新增样本与历史数据共同作用对现有模型产生的约束影响, 寻求对目标函数贡献最大的样本作为新增支持向量, 实现了支持向量稀疏化, 提高了在线预测精度与速度. 仿真对比分析表明该方法可行有效, 较传统方法回归精度高且所需支持向量数目最少.     

Primal least squares twin support vector regression

The training algorithm of classical twin support vector regression (TSVR) can be attributed to the solution of a pair of quadratic programming problems (QPPs) with inequality constraints in the dual space.However,this solution is affected by time and memory constraints when dealing with large datasets.In this paper,we present a least squares version for TSVR in the primal space,termed primal least squares TSVR (PLSTSVR).By introducing the least squares method,the inequality constraints of TSVR are transformed into equality constraints.Furthermore,we attempt to directly solve the two QPPs with equality constraints in the primal space instead of the dual space;thus,we need only to solve two systems of linear equations instead of two QPPs.Experimental results on artificial and benchmark datasets show that PLSTSVR has comparable accuracy to TSVR but with considerably less computational time.We further investigate its validity in predicting the opening price of stock.     

Recursive reduced least squares support vector regression

Combining reduced technique with iterative strategy, we propose a recursive reduced least squares support vector regression. The proposed algorithm chooses the data which make more contribution to target function as support vectors, and it considers all the constraints generated by the whole training set. Thus it acquires less support vectors, the number of which can be arbitrarily predefined, to construct the model with the similar generalization performance. In comparison with other methods, our algorithm also gains excellent parsimoniousness. Numerical experiments on benchmark data sets confirm the validity and feasibility of the presented algorithm. In addition, this algorithm can be extended to classification.     

基于AdaBoost算法的加权二乘向量回归机

针对二乘向量机(LS-SVM)对所有样本误差惩罚相同、预测精度不高的问题,提出了一种基于AdaBoost模型的二乘向量回归机。该算法使用多个二乘向量机按照某种学习规则协调各二乘向量机的输出,同时根据回归精度,建立各二乘向量机中每一个样本的误差惩罚权重,以突出样本的惩罚差异性,提高算法的泛化性能。实验结果表明,提出的算法提高了二乘向量回归机的预测精度,优化了学习机的性能。     

Dual least squares support vector machines based spatiotemporal modeling for nonlinear distributed thermal processes

In this paper, a dual least squares support vector machines (LS-SVM) is proposed to model the thermal process. The infinite-dimensional system is first transformed into a finite-dimensional system through space-time separation. Then, the dual LS-SVM model is to approximate the two nonlinearities embedded in the system. Through space-time synthesis, the dual LS-SVM based spatiotemporal model is able to approximate the complex DPS with inherent coupled nonlinearities. The generalization performance of the proposed model is discussed using Rademacher complexity. Finally, simulations on a curing process demonstrate the effectiveness of the proposed modeling method.     

基于矢量基学习的最小二乘支持向量机建模

为使最小二乘支持向量机的解具有稀疏性,本文提出了一种稀疏解算法-矢量基学习．首先引入基矢量、基矢量集与矢量空间的概念,并分析新样本矢量与矢量空间的夹角,从而推导出该样本是否为基矢量的判断准则．随着新样本的到来,在线判别支持向量,使LS-SVM的支持向量具有稀疏性．提升LS-SVM动态建模的实时性,本文进一步提出用于矢量基学习的增长记忆模式递推公式．仿真分析及水处理厂的应用实例,验证了该方法的可行性和有效性．     

基于递归最小二乘支持向量机的动态系统建模研究

针对递归最小二乘支持向量机的递归性易导致建模中偏微分方程组求解困难的问题,提出用解析法求解偏微分方程组,实现了完整的递归最小二乘支持向量机模型．首先分析了各参数的相关性,然后推导出偏微分方程的解析表达式并求解．仿真实例表明,在动态系统建模中,该模型的性能比常用的串并联模型以及现有不完整递归最小二乘支持向量机模型的精度更高、性能更好．     

基于模糊最小二乘支持向量机的软测量建模

将模糊隶属度概念引入最小二乘支持向量机,提出一种基于支持向量数据域描述的模蝴隶属度函数模型,将输入空间中的样本映射到一个高维的特征空间;然后根据其偏离数据域的程度赋予不同的隶属度．该方法提高了最小二乘支持向量机的抗噪声能力,尤其适用于未能完全揭示输入样本特性的情况．将提出的方法用于催化裂化分馏塔轻柴油凝固点的软测量建模,仿真结果表明,该模糊隶属度函数模型能够提高最小二乘支持向量机的预测精度．