Metodologia de identificação de sistemas dinâmicos multivariáveis baseada em modelo Neuro-fuzzy no espaço de estados com inferência evolutivo tipo-2 intervalar
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Data de Publicação: | 2019 |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA |
Texto Completo: | https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/3025 |
Resumo: | In this dissertation, a methodology for the identification of multivariable dynamic systems based on state-space neural-fuzzy model with evolving type-2 interval inference is proposed. An evolving learning algorithm for interval type-2 neural-fuzzy inference system is presented, where the combination of a fuzzy clustering method based on participatory learning and Extend Kalman filter is used for estimating the type-2 membership functions (shape and footprint of uncertainty). For estimating the consequent proposition, a fuzzy state-space identification algorithm is proposed, where the Markov parameters are recursively estimated, which are used to computing the state-space parameters incrementally. The efficiency and applicability of the proposed methodology are demonstrated through computational results (nonlinear SISO dynamic system, combined complex nonlinear dynamic system, time-varying nonlinear dynamic system) and experimental results (four-stage evaporator and helicopter with two degrees of freedom). |
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An evolving learning algorithm for interval type-2 neural-fuzzy inference system is presented, where the combination of a fuzzy clustering method based on participatory learning and Extend Kalman filter is used for estimating the type-2 membership functions (shape and footprint of uncertainty). For estimating the consequent proposition, a fuzzy state-space identification algorithm is proposed, where the Markov parameters are recursively estimated, which are used to computing the state-space parameters incrementally. The efficiency and applicability of the proposed methodology are demonstrated through computational results (nonlinear SISO dynamic system, combined complex nonlinear dynamic system, time-varying nonlinear dynamic system) and experimental results (four-stage evaporator and helicopter with two degrees of freedom).Nesta dissertação é proposta uma metodologia para identificação sistemas dinâmicos multivariáveis baseada em modelo neuro-fuzzy no espaço de estados com inferência evolutivo tipo-2 intervalar. A metodologia proposta apresenta um algoritmo de aprendizado evolutiva para o sistema de inferência neural-fuzzy tipo-2 intervalar, onde a estimação das funções de pertinência tipo-2 (contorno e rastro de incerteza) é utilizada a combinação do algoritmo de agrupamento fuzzy baseado em Aprendizagem Participativa e do Filtro de Kalman (FKE). Para estimar a proposição do consequente, um algoritmo fuzzy de identificação no espaço de estados é proposto, onde os parâmetros de Markov são estimados recursivamente e através destes, os parâmetros dos submodelos são calculados incrementalmente. A eficiência e aplicabilidade da metodologia proposta são demonstradas através de resultados computacionais (sistema dinâmico SISO nãolinear, sistema dinâmico com não-linearidade complexa combinada, sistema dinâmico não-linear variante no tempo) e experimentais (evaporador de quatro estágios e helicóptero com dois graus de liberdade).Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2020-01-30T12:42:21Z No. of bitstreams: 1 AndersonEvangelista.pdf: 8190790 bytes, checksum: 049ece88a5bce92cfc07c6587b2a4ee2 (MD5)Made available in DSpace on 2020-01-30T12:42:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndersonEvangelista.pdf: 8190790 bytes, checksum: 049ece88a5bce92cfc07c6587b2a4ee2 (MD5) Previous issue date: 2019-11-25application/pdfporUniversidade Federal do MaranhãoPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCETUFMABrasilDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCETIdentificação de sistemas não-linearesConjunto fuzzy tipo-2 intervalarFiltro de Kalman estendidoSistema neuro-fuzzy no espaço de estadosNonlinear systems identificationinterval type-2 fuzzy setsExtended Kalman filterEngenharia ElétricaMetodologia de identificação de sistemas dinâmicos multivariáveis baseada em modelo Neuro-fuzzy no espaço de estados com inferência evolutivo tipo-2 intervalarMethodology for identifying dynamic systems multivariables based on the Neuro-fuzzy model in the states with interval-type evolutionary inference 2info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMAinstname:Universidade Federal do Maranhão (UFMA)instacron:UFMAORIGINALAndersonEvangelista.pdfAndersonEvangelista.pdfapplication/pdf8190790http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/3025/2/AndersonEvangelista.pdf049ece88a5bce92cfc07c6587b2a4ee2MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82255http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/3025/1/license.txt97eeade1fce43278e63fe063657f8083MD51tede/30252020-01-30 09:42:21.049oai:tede2:tede/3025IExJQ0VOw4dBIERFIERJU1RSSUJVScOHw4NPIE7Dg08tRVhDTFVTSVZBCgpDb20gYSBhcHJlc2VudGHDp8OjbyBkZXN0YSBsaWNlbsOnYSxvIGF1dG9yIChlcykgb3UgbyB0aXR1bGFyIGRvcyBkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvciBjb25jZWRlIMOgIFVuaXZlcnNpZGFkZSBGZWRlcmFsIGRvIE1hcmFuaMOjbyAoVUZNQSkgbyBkaXJlaXRvIG7Do28tZXhjbHVzaXZvIGRlIHJlcHJvZHV6aXIsIHRyYWR1emlyIChjb25mb3JtZSBkZWZpbmlkbyBhYmFpeG8pLCBlL291IGRpc3RyaWJ1aXIgYSBzdWEgdGVzZSBvdSBkaXNzZXJ0YcOnw6NvIChpbmNsdWluZG8gbyByZXN1bW8pIHBvciB0b2RvIG8gbXVuZG8gbm8gZm9ybWF0byBpbXByZXNzbyBlIGVsZXRyw7RuaWNvIGUgZW0gcXVhbHF1ZXIgbWVpbywgaW5jbHVpbmRvIG9zIGZvcm1hdG9zIMOhdWRpbyBvdSB2w61kZW8uCgpWb2PDqiBjb25jb3JkYSBxdWUgYSBVRk1BIHBvZGUsIHNlbSBhbHRlcmFyIG8gY29udGXDumRvLCB0cmFuc3BvciBhIHN1YSB0ZXNlIG91IGRpc3NlcnRhw6fDo28gcGFyYSBxdWFscXVlciBtZWlvIG91IGZvcm1hdG8gcGFyYSBmaW5zIGRlIHByZXNlcnZhw6fDo28uCgpWb2PDqiB0YW1iw6ltIGNvbmNvcmRhIHF1ZSBhIFVGTUEgcG9kZSBtYW50ZXIgbWFpcyBkZSB1bWEgY8OzcGlhIGRlIHN1YSB0ZXNlIG91IGRpc3NlcnRhw6fDo28gcGFyYSBmaW5zIGRlIHNlZ3VyYW7Dp2EsIGJhY2stdXAgZSBwcmVzZXJ2YcOnw6NvLgoKVm9jw6ogZGVjbGFyYSBxdWUgYSBzdWEgdGVzZSBvdSBkaXNzZXJ0YcOnw6NvIMOpIG9yaWdpbmFsIGUgcXVlIHZvY8OqIHRlbSBvIHBvZGVyIGRlIGNvbmNlZGVyIG9zIGRpcmVpdG9zIGNvbnRpZG9zIG5lc3RhIGxpY2Vuw6dhLiBWb2PDqiB0YW1iw6ltIGRlY2xhcmEgcXVlIG8gZGVww7NzaXRvIGRhIHN1YSB0ZXNlIG91IGRpc3NlcnRhw6fDo28gbsOjbywgcXVlIHNlamEgZGUgc2V1IGNvbmhlY2ltZW50bywgaW5mcmluZ2UgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgZGUgbmluZ3XDqW0uCgpDYXNvIGEgc3VhIHRlc2Ugb3UgZGlzc2VydGHDp8OjbyBjb250ZW5oYSBtYXRlcmlhbCBxdWUgdm9jw6ogbsOjbyBwb3NzdWkgYSB0aXR1bGFyaWRhZGUgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzLCB2b2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBvYnRldmUgYSBwZXJtaXNzw6NvIGlycmVzdHJpdGEgZG8gZGV0ZW50b3IgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIHBhcmEgY29uY2VkZXIgw6AgVUZNQSBvcyBkaXJlaXRvcyBhcHJlc2VudGFkb3MgbmVzdGEgbGljZW7Dp2EsIGUgcXVlIGVzc2UgbWF0ZXJpYWwgZGUgcHJvcHJpZWRhZGUgZGUgdGVyY2Vpcm9zIGVzdMOhIGNsYXJhbWVudGUgaWRlbnRpZmljYWRvIGUgcmVjb25oZWNpZG8gbm8gdGV4dG8gb3Ugbm8gY29udGXDumRvIGRhIHRlc2Ugb3UgZGlzc2VydGHDp8OjbyBvcmEgZGVwb3NpdGFkYS4KCkNBU08gQSBURVNFIE9VIERJU1NFUlRBw4fDg08gT1JBIERFUE9TSVRBREEgVEVOSEEgU0lETyBSRVNVTFRBRE8gREUgVU0gUEFUUk9Dw41OSU8gT1UgQVBPSU8gREUgVU1BIEFHw4pOQ0lBIERFIEZPTUVOVE8gT1UgT1VUUk8gT1JHQU5JU01PIFFVRSBOw4NPIFNFSkEgQSBVRk1BLCBWT0PDiiBERUNMQVJBIFFVRSBSRVNQRUlUT1UgVE9ET1MgRSBRVUFJU1FVRVIgRElSRUlUT1MgREUgUkVWSVPDg08gQ09NTyBUQU1Cw4lNIEFTIERFTUFJUyBPQlJJR0HDh8OVRVMgRVhJR0lEQVMgUE9SIENPTlRSQVRPIE9VIEFDT1JETy4KCkEgVUZNQSBzZSBjb21wcm9tZXRlIGEgaWRlbnRpZmljYXIgY2xhcmFtZW50ZSBvIHNldSBub21lIG91IG8ocykgbm9tZShzKSBkbyhzKSBkZXRlbnRvcihlcykgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIGRhIHRlc2Ugb3UgZGlzc2VydGHDp8OjbywgZSBuw6NvIGZhcsOhIHF1YWxxdWVyIGFsdGVyYcOnw6NvLCBhbMOpbSBkYXF1ZWxhcyBjb25jZWRpZGFzIHBvciBlc3RhIGxpY2Vuw6dhLgoKRGVjbGFyYSB0YW1iw6ltIHF1ZSB0b2RhcyBhcyBhZmlsaWHDp8O1ZXMgY29ycG9yYXRpdmFzIG91IGluc3RpdHVjaW9uYWlzIGUgdG9kYXMgYXMgZm9udGVzIGRlIGFwb2lvIGZpbmFuY2Vpcm8gYW8gdHJhYmFsaG8gZXN0w6NvIGRldmlkYW1lbnRlIGNpdGFkYXMgb3UgbWVuY2lvbmFkYXMgZSBjZXJ0aWZpY2EgcXVlIG7Do28gaMOhIG5lbmh1bSBpbnRlcmVzc2UgY29tZXJjaWFsIG91IGFzc29jaWF0aXZvIHF1ZSByZXByZXNlbnRlIGNvbmZsaXRvIGRlIGludGVyZXNzZSBlbSBjb25leMOjbyBjb20gbyB0cmFiYWxobyBzdWJtZXRpZG8uCgoKCgoKCgo=Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tedebc.ufma.br/jspui/PUBhttp://tedebc.ufma.br:8080/oai/requestrepositorio@ufma.br||repositorio@ufma.bropendoar:21312020-01-30T12:42:21Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA - Universidade Federal do Maranhão (UFMA)false |
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In this dissertation, a methodology for the identification of multivariable dynamic systems based on state-space neural-fuzzy model with evolving type-2 interval inference is proposed. An evolving learning algorithm for interval type-2 neural-fuzzy inference system is presented, where the combination of a fuzzy clustering method based on participatory learning and Extend Kalman filter is used for estimating the type-2 membership functions (shape and footprint of uncertainty). For estimating the consequent proposition, a fuzzy state-space identification algorithm is proposed, where the Markov parameters are recursively estimated, which are used to computing the state-space parameters incrementally. The efficiency and applicability of the proposed methodology are demonstrated through computational results (nonlinear SISO dynamic system, combined complex nonlinear dynamic system, time-varying nonlinear dynamic system) and experimental results (four-stage evaporator and helicopter with two degrees of freedom). |
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