多變量模型測試信號設計與辨識.pdf

1、目前預測控制工業(yè)應用中的關鍵問題是如何快速準確地獲取過程模型。雖然單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)的模型測試與辨識方法已經(jīng)趨于成熟，但是對于多輸入多輸出(MIMO)的實際工業(yè)過程，采用單通道辨識方法存在費時耗力的問題，嚴重限制了預測控制的工業(yè)應用。因此MIMO系統(tǒng)模型測試與辨識成為當前主要研究熱點之一。 鑒于目前主流的工業(yè)預測控制算法與軟件主要采用脈沖響應模型，本文選取了非參數(shù)模型辨識的代表方法——相關分析法作為辨識方法，重點研究模

2、型測試信號設計方法，在準確辨識MIMO系統(tǒng)的前提下，如何達到有效縮短模型測試時間的目標。 本文研究工作的主要內(nèi)容為： 1.針對MIMO系統(tǒng)，選取延遲偽隨機信號(PBRS)作為模型測試信號，理論分析了延遲偽隨機信號的互不相關區(qū)間與偽隨機信號周期長度之間的關系。在常規(guī)信號設計的基礎上，提出一種延遲偽隨機信號的優(yōu)化設計方法，該方法充分利用了延遲偽隨機信號的互不相關區(qū)間，相比于常規(guī)設計方法，在測試信號長度上有了很大的縮減，尤其是

3、對各通道過渡過程時間相差很大的多輸入多輸出系統(tǒng)。 2.在延遲偽隨機信號優(yōu)化設計方法的基礎上，由于無法采用傳統(tǒng)相關辨識方法進行辨識，相應地提出了針對MIMO系統(tǒng)新的辨識方法。 3.在MATLAB平臺下，對單輸入單輸出以及多輸入多數(shù)出的系統(tǒng)實例進行仿真，對常規(guī)設計方法和優(yōu)化設計方法進行比較，從而進一步驗證所提出的觀點。 本文工作的創(chuàng)新在于提出一種新的延遲偽隨機信號優(yōu)化設計方法，進而提出新的相關辨識法辨識MIMO系統(tǒng)的