系统辨识绪论-zzu 自适应控制理论教材.ppt

* School of Electrical Engineering 电气工程学院 School of Electrical Engineering 电气工程学院 * School of Electrical Engineering 电气工程学院 ?#? School of Electrical Engineering 电气工程学院 ?#? School of Electrical Engineering 电气工程学院 ?#? School of Electrical Engineering 电气工程学院 ?#? School of Electrical Engineering 电气工程学院 ?#? School of Electrical Engineering 电气工程学院 * School of Electrical Engineering 电气工程学院 School of Electrical Engineering 电气工程学院 * School of Electrical Engineering 电气工程学院 ?#? School of Electrical Engineering 电气工程学院 ?#? School of Electrical Engineering 电气工程学院 ?#? 系统辨识的概念 2012年10月29日11时31分 辨识基本概念 1.1.1 过程 ● 过程的描述框图 ● 过程的行为特性表现在过程的输入输出数据之中。 ● 根据“黑箱”所表现出来的输入输出信息，建立与“黑箱”特性等价 的过程外特性模型。 2012年10月29日11时28分 模型的含义 模型——把关于实际过程的本质的部分信息简缩成有用的描述形式。 它是用来描述过程的运动规律，是过程的一种客观写照或缩影， 是分析 预报、控制过程行为的有利工具。 ● 模型的近似 不可能考虑所有因素。精度和复杂度之间的矛盾。模型的输出响应 和实际过程的输出相应几乎处处相等，则模型是满意的。 ● 模型的表现形式 1.“直觉”模型： 2. 物理模型： 3. 图表模型： 4. 数学模型： ● 模型的分类 1.线性与非线性：系统线性和关于参数空间线性、本质线性和本质非线性 2.动态与静态： 3.确定性与随机性： 4.宏观与微观： 2012年10月29日11时28分 建模方法 ● 机理法：“白箱”理论 ● 测试法：“黑箱”理论 ● 两者结合：“灰箱”理论 2012年10月29日11时28分 数学模型 数学模型还可分为： 图表模型：如阶跃响应、脉冲响应、频率响应、温度与热电偶输出关系表 解析模型：代数方程、微分方程、差分方程、状态方程 程序模型：神经网络仿真程序 语言模型：模糊关系模型 获得数学模型的方法有： 经验总结法：模糊关系模型、静态线性关系模型 机理分析法：解析模型 实验法： 图表模型 数据拟合法：解析模型、程序模型 用数据拟合法获得解析模型的过程即为系统辨识 * * 明确辨识目的 收集先验知识 设计辨识试验：辨识试验的目的是使采集到的数据能反映系统的动态特性，因此要对系统进行分块，设计对分块后系统施加的激励信号，设计数据采集时的采样频率 数据采集及处理 选择模型类：选择模型类的工作有两部分：其一是选择应用模型，通常应依据辨识目的来选择；其二是选择参考模型，参考模型是便于进行结构辨识和参数估计的模型 结构辨识与参数估计 模型检验：对所得到的参考模型按评判准则进行检验，如不达要求，则分析问题所在，并返回到前期各相应步骤。 模型评价：从应用角度评价模型 系统辨识步骤 2012年10月29日11时28分 ● 辨识方法的分类▲ 经典的辨识方法 (Classical Identification) ：首先获得系统的非参数模型（频率响应，脉冲响应，阶跃响应），通过特定方法