單輸入單輸出系統(tǒng)階次辨識方法
發(fā)布時間:2020-07-06 05:57
【摘要】:系統(tǒng)辨識包括階次辨識和參數(shù)估計,實際應用中這兩個問題是緊密相關的,也就是說進行參數(shù)估計時候需要已知階次,而辨識階次時通常要利用參數(shù)估計值。對于系統(tǒng)的參數(shù)辨識,人們已經進行了深入的研究,并總結出了一套成熟的方法。國內外刊物每年發(fā)表的辨識論文也不少,但是研究模型階次辨識的論文不多,且階次辨識也是以方程誤差類模型辨識居多,很少涉及到輸出誤差類模型的階次辨識,因此本文對系統(tǒng)階次的研究具有重要的理論和實用價值。本文以國家自然科學基金項目為背景,提出了單輸入單輸出系統(tǒng)階次辨識的課題。在查閱了相關文獻的基礎上,并進行了深入研究,取得如下的研究成果。 l論文首先對于單輸入單輸出時不變線性離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型,推導出由脈沖響應構成的Hankel矩陣秩判斷系統(tǒng)階次,進而用Hankel矩陣的奇異值分解(sVD)的秩方法和用Hankel矩陣行列式絕對值的下均比值法來判斷系統(tǒng)階次。仿真例子驗證了所提出算法的有效性。同時,單輸入單輸出線性時不變確定性離散時間系統(tǒng),除了可以有狀態(tài)空間模型描述外,還有對應的差分方程描述,即確定性自回歸滑動下均模型。仿真結果驗證了上面提出的方法也同樣適用于確定性自回歸滑動下均模型。 2針對輸出誤差模型,首先提出了利用行列式比估計模型階次的方法基本思想,類似于Hankel矩陣判秩方法,只是Hankel矩陣用系統(tǒng)的脈沖響應構成,而行列式比定階法利用的是輸入輸出數(shù)據(jù),提出了基于輔助模型遞推最小二乘算法的階次辨識算法。另外又提出了利用殘差方差估計模型階次的方法基本思想,實際上就是構造判斷階次運算何時結束的一個準則函數(shù),然后還是借助輔助模型遞推最小二乘算法提出階次辨識算法,最后都通過仿真例子驗證了所提出的算法。 3對于輸出誤差滑動下均模型,除了要解決辨識輸出誤差模型所遇到的問題,還要考慮到模型辨識包括系統(tǒng)模型和噪聲模型階次都要辨識。解決的思路是先固定噪聲模型階次不變來辨識系統(tǒng)模型,然后再固定系統(tǒng)模型的階次不變來辨識噪聲模型。文章進一步對前一章的行列式比定階法和殘差方差定階法進行了改進,最后都通過仿真例子驗證了所提出的算法。 論文最后給出了總結和展望,并對本課題的研究所面臨的一些困難和有待深入研究的方向做了個簡單介紹,如文中所給出的階次辨識算法需要進一步的理論證明,文中提出的方法有待進一步推廣到多變量系統(tǒng)的階次辨識等。
【學位授予單位】:江南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:N945.14
本文編號:2743256
【學位授予單位】:江南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:N945.14
【引證文獻】
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1 趙永歷;仲恒;李定遠;;基于殘差方差的系統(tǒng)階次和參數(shù)辨識算法[J];工業(yè)控制計算機;2014年04期
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1 李喬娜;高溫燃氣隧道窯溫度建模與控制研究[D];東北大學;2014年
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