Identificação de sistemas não-lineares com modelo Volterra-Kautz
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29968 |
Resumo: | Este trabalho apresenta o problema da estimação dos polos de Kautz na expansão do kernel com modelos de Volterra-Kautz. A solução ótima para os parâmetros que modelam os polos ainda está em aberto na literatura. Assim, este trabalho traz duas abordagens de otimização, uma usando o algoritmo de Levenberg-Marquardt e outra a Otimização Bayesiana para encontrar os parâmetros de Kautz. As bases de funções para os kernels são construídas por meio de uma estrutura de filtros digitais. Na validação dos algoritmos implementados são utilizados dados coletados de um sistema eletricamente acoplado e, por meio do software MATLAB®, diversos experimentos foram executados para estudar os impactos dos diferentes parâmetros de cada método empregado, também foi observado como o aumento das funções na base influenciam o modelo. Como resultado, os modelos gerados atingiram um erro médio quadrático na ordem de 10−4, enquanto que trabalhos da literatura, que utilizaram o mesmo conjunto de dados para a modelagem, atingiram um erro médio quadrático com ordem entre 10−2 e 10−3. |
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2022-10-20T21:35:30Z2022-10-20T21:35:30Z2022-08-12SERAFIN, Higor de Souza. Identificação de sistemas não-lineares com modelo Volterra-Kautz. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29968Este trabalho apresenta o problema da estimação dos polos de Kautz na expansão do kernel com modelos de Volterra-Kautz. A solução ótima para os parâmetros que modelam os polos ainda está em aberto na literatura. Assim, este trabalho traz duas abordagens de otimização, uma usando o algoritmo de Levenberg-Marquardt e outra a Otimização Bayesiana para encontrar os parâmetros de Kautz. As bases de funções para os kernels são construídas por meio de uma estrutura de filtros digitais. Na validação dos algoritmos implementados são utilizados dados coletados de um sistema eletricamente acoplado e, por meio do software MATLAB®, diversos experimentos foram executados para estudar os impactos dos diferentes parâmetros de cada método empregado, também foi observado como o aumento das funções na base influenciam o modelo. Como resultado, os modelos gerados atingiram um erro médio quadrático na ordem de 10−4, enquanto que trabalhos da literatura, que utilizaram o mesmo conjunto de dados para a modelagem, atingiram um erro médio quadrático com ordem entre 10−2 e 10−3.This work presents the problem of estimating the Kautz poles in the kernel expansion with Volterra-Kautz models. The optimal solution for the parameters that model the poles is still open in the literature. Thus, this work brings two optimization approaches, one using the Levenberg-Marquardt algorithm and the other using Bayesian Optimization to find the Kautz parameters. Function bases for kernels are built through a structure of digital filters. To validate the implemented algorithms, data collected from an electrically coupled system was used and, on the MATLAB® software, several experiments were performed to study the impacts of the different parameters of each method used, it was also observed how the increase of the functions in the base influence the model. As a result, the generated models reached a mean square error of the order of 10−4, while works in the literature, which used the same dataset for modeling, reached a mean square error in the order between 10−2 and 10−3.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEngenharia ElétricaSistemas não-linearesFunções ortogonaisEstimativa de parâmetrosFiltros digitais (Matemática)Otimização matemáticaAlgoritmosNonlinear systemsFunctions, OrthogonalParameter estimationDigital filters (Mathematics)Mathematical optimizationAlgorithmsIdentificação de sistemas não-lineares com modelo Volterra-KautzIdentification of nonlinear systems with the Volterra-Kautz modelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaLazzaretti, André Eugêniohttps://orcid.org/0000-0003-1861-3369http://lattes.cnpq.br/7649611874688878Oroski, Elderhttps://orcid.org/0000-0003-3169-7245http://lattes.cnpq.br/3724122963275678Lazzaretti, André Eugêniohttps://orcid.org/0000-0003-1861-3369http://lattes.cnpq.br/7649611874688878Oroski, Elderhttps://orcid.org/0000-0003-3169-7245http://lattes.cnpq.br/3724122963275678Oliveira, Gustavo Henrique da Costahttps://orcid.org/0000-0001-8556-6035http://lattes.cnpq.br/8438962019177690Frencl, Victor Baptistahttps://orcid.org/0000-0002-8134-2381http://lattes.cnpq.br/6203974392312171http://lattes.cnpq.br/1404460543609983Serafin, Higor de Souzareponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALidentificacaosistemasvolterrakautz.pdfapplication/pdf2065723http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29968/1/identificacaosistemasvolterrakautz.pdf2bd377fd4890b929a40ef6090a6b7931MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8908http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29968/2/license_rdf0175ea4a2d4caec4bbcc37e300941108MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29968/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53TEXTidentificacaosistemasvolterrakautz.pdf.txtidentificacaosistemasvolterrakautz.pdf.txtExtracted texttext/plain138917http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29968/4/identificacaosistemasvolterrakautz.pdf.txt987929d5da7a6f46db8c8d306dd0f98cMD54THUMBNAILidentificacaosistemasvolterrakautz.pdf.jpgidentificacaosistemasvolterrakautz.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1213http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29968/5/identificacaosistemasvolterrakautz.pdf.jpg1bf1d4afc709da92d4f3fedcb968cc08MD551/299682022-10-21 03:06:35.693oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-10-21T06:06:35Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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