多變量模型測試信號設(shè)計與辨識.pdf

1、目前預(yù)測控制工業(yè)應(yīng)用中的關(guān)鍵問題是如何快速準(zhǔn)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(yán)重限制了預(yù)測控制的工業(yè)應(yīng)用。因此MIMO系統(tǒng)模型測試與辨識成為當(dāng)前主要研究熱點之一。 鑒于目前主流的工業(yè)預(yù)測控制算法與軟件主要采用脈沖響應(yīng)模型，本文選取了非參數(shù)模型辨識的代表方法——相關(guān)分析法作為辨識方法，重點研究模

2、型測試信號設(shè)計方法，在準(zhǔn)確辨識MIMO系統(tǒng)的前提下，如何達(dá)到有效縮短模型測試時間的目標(biāo)。 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(guān)區(qū)間與偽隨機信號周期長度之間的關(guān)系。在常規(guī)信號設(shè)計的基礎(chǔ)上，提出一種延遲偽隨機信號的優(yōu)化設(shè)計方法，該方法充分利用了延遲偽隨機信號的互不相關(guān)區(qū)間，相比于常規(guī)設(shè)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(shè)計方法的基礎(chǔ)上，由于無法采用傳統(tǒng)相關(guān)辨識方法進行辨識，相應(yīng)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(shè)計方法和優(yōu)化設(shè)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(shè)計方法，進而提出新的相關(guān)辨識法辨識MIMO系統(tǒng)的