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        支持向量回歸機在風電系統(tǒng)槳距角預測中的應用

        作者: 時間:2011-03-11 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


        2 預測與Matlab仿真
        2.1 樣本的獲取與預處理

        要使風速改變時,隨之改變的值為最佳,就要選擇合適的學習樣本,用來訓練和檢驗。由于自然界風速處于不斷變化中,較短時間3~4 s內(nèi)的風速上升或下降總是不斷發(fā)生,因此變槳距機構(gòu)也在不斷動作,在轉(zhuǎn)子電流控制器的作用下,將槳距角的實際變化情況選做樣本。共選取128組樣本數(shù)據(jù),其中學習樣本80個,用來檢驗的預測樣本48個。選擇的訓練樣本和測試樣本形式如下表1所示。

        本文引用地址:http://www.antipu.com.cn/article/187585.htm


        并將此樣本存為.txt格式,以便于在Matlab仿真時的數(shù)據(jù)輸入。
        2.2 SVR函數(shù)的參數(shù)選擇
        2.2.1 SVR函數(shù)

        該函數(shù)根據(jù)訓練樣本設(shè)計出最優(yōu)回歸函數(shù),并找出支持。該函數(shù)有6個參數(shù),分別是訓練樣本的輸入、訓練樣本的輸出、核函數(shù)、懲罰因子、損失函數(shù)和不敏感系數(shù)。輸出參數(shù)為支持個數(shù)、拉格朗日乘子及偏置量。即
        [nsv,beta,bias]=svr(X,Y,ker,C,loss,ε);
        X——訓練樣本的輸入,在本文中就是樣本中用于學習和檢驗的風速值。
        Y——訓練樣本的輸出。就是樣本中對應的槳距角。
        ker——核函數(shù),要使誤差小需選擇適當?shù)暮撕瘮?shù),這里選擇的是rbf核函數(shù)。
        C——懲罰因子,C取的過小,訓練誤差變大,系統(tǒng)的泛化能力變差,C取的過大,也會導致系統(tǒng)的泛化能力變差。
        loss——損失函數(shù)。
        ε——不敏感系數(shù),ε取的小,回歸估計精度高,但支持數(shù)增多,ε取的大,回歸估計精度降低,但支持向量數(shù)少。
        nsv——支持向量的個數(shù)。
        beta——拉格朗日乘子。
        Bias——偏置量。
        2.2.2 輸出函數(shù)svroutput
        該函數(shù)利用svr函數(shù)得到的最優(yōu)回歸函數(shù)來計算測試樣本的輸出,并返回。
        2.2.3 svrplot
        該函數(shù)用來繪制出最優(yōu)回歸函數(shù)曲線,并標識出支持向量。
        2.2.4 svrerror
        該函數(shù)用來顯示根據(jù)最優(yōu)回歸函數(shù)計算的測試樣本的擬合誤差。
        2.2.5 核函數(shù)的選擇
        常用的核函數(shù)有4種:線性核函數(shù)(linear)、多項式核函數(shù)(polynomial)、徑向基核函數(shù)(RBF)和Sigmoid核函數(shù)。在一般情況下,首先考慮的是RBF,主要基于以下原因:1)RBF可以將樣本映射到一個更高維的空間,可以處理類別標簽和特征之間的關(guān)系是非線性時的樣本。2)與多項式核函數(shù)相比,RBF需要確定的參數(shù)要少,核函數(shù)參數(shù)的多少直接影響模型的復雜度。3)對某些參數(shù),RBF與sigmoid核函數(shù)具有相似的
        性能。
        衡量SVR的最小誤差和泛化能力準則,并優(yōu)化該準則,本文選擇了RBF核函數(shù)。



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