遗传算法工具箱识别(GA)Bouc-Wen模型参数辨识-识别

Bouc-Wen模型因数字处理方便简单而得到较为广泛的应用，力可以表示为：
利用遗传算法工具箱（GA）对Bouc-Wen模型进行参数识别。

实验数据来源于对磁流变阻尼器（MR damper）进行性能测试，试验获得的数据包括力F，位移x，采用频率已知，速度和加速度可以由位移求导得出。

参数识别出现程序如下：（文件名：Copy_0_of_BoucWen）
function j=myfung(x)
y0=[0];
yy=y0;
tspan=[]';
s=[]';
v=[]';
Ft=[]';
rr=max(size(s));%计算数据个数
i=1;
while (i<rr)&(~isnan(y0(1,1)))&(~(max(abs(y0))>1e5))%%判断是否出现奇异点，具体忘了。

[t y]=ode45(@uubird,[tspan(i),tspan(i+1)],y0,[],v(i),x);%参考论坛的
y0=y(end,:);
yy=[yy;y0];
i=i+1;
kk=max(size(y));
if kk>150 %微分方程计算，停止是有条件的（具体没去研究），这边设置150次，不管有没有收敛，都停止，不然整个程序运行的实际太久，你也可以改成其他的，慢慢研究
break;
end
end
if (i==rr)&(~isnan(yy(1,1)))==1%判断是否出现奇异点（就是NAN），如果没有出现，就是正常的
F=x(:,4)*yy(:,1)+x(:,5)*(s-ones(size(s))*x(:,6))+x(:,7)*v;%x(:,4)代表alpha 5代表k0,6代表s0 7代表c0 位移s就是公式中的x
j=sum((F-Ft).*(F-Ft));
i=i+1;
else i<(rr-1)%出现奇异点（ＮＡＮ）
j=1e10;%因为出现奇异值，所以随便给一个目标函数值（这个要足够大），目的是排除这组优化值（也就是这个种群不要）
i=rr;
end
function dy=uubird(t,y,v,x)
dy=-x(:,1)*abs(v)*y*abs(y)-x(:,2)*(v)*y^2+x(:,3)*v;% 1r 2beita 3A 取n=2
运行结果
拟合效果对比程序（文件名BoucWenjianyan247）：
clc
clear
datasorce=load('247-0.txt');
II=1;
a=2000;
b=3000; %为了拟合。

datasorce=datasorce(a:b,:);%去一个周期进行对比
s=datasorce(:,1)*0.7857-0.027860;%位移换算（你不用管）
Ft=datasorce(:,4)*1000/3.44; %力换算
sa=(max(s)-min(s))/2-max(s);
s=s+sa;
sFt=(max(Ft)-min(Ft))/2-max(Ft);
Ft=Ft+sFt;
for i=1:(b-a+1)
A(i)=i*0.001;
end
T=A';
p=polyfit(T,s(:),10);%拟合，用于求解
y10=polyval(p,T);
syms x
y= p(1)*x^10 + p(2)*x^9 +p(3)*x^8 + p(4)*x^7 + p(5)*x^6 + p(6)*x^5 + p(7)*x^4 + p(8)*x^3 +p(9)*x^2 + p(10)*x +p(11);
f=diff(y);
ac=diff(y,2);
for i=1:(b-a+1)
x=i*0.001;
v(i)=eval(f);
acc(i)=eval(ac);
vm(i)=(v(i)*v(i)-s(i)*acc(i))^0.5;
I(i)=0;
end
v=v';
T=T';
y0=[0];
yy=y0;
rr=max(size(s));
tspan=0:0.001:(rr-1)*0.001;
i=1;
x=[0.764 -0.7651 2.291 3.108 4.994 2.163925 3.002] ;%%参数识别出出来的结果
while (i<rr)
[t y]=ode45(@uubird,[tspan(i),tspan(i+1)],y0,[],v(i),x);
y0=y(end,:);
yy=[yy;y0];
i=i+1;
end
F=x(:,4)*yy(:,1)+x(:,5)*(s-ones(size(s))*x(:,6))+x(:,7)*v;%4alpha 5k0 6x0 7c0
s=s(100:2:800,:);
v=v(100:2:800,:);
F=F(100:2:800,:);
Ft=Ft(100:2:800,:);
figure(1),plot(v,Ft,'k',v,F,'r--'),hold on
figure(2),plot(s,Ft,'k',s,F,'r--'),hold on
实线是试验测得的结果。

[attach]188480[/attach][attach]188480[/attach][attach]188480[/attach]如果觉得效果不够好，可以增加迭代次数。