過程辨識技術(shù)

內(nèi)容概要

本書主要介紹在過程控制工程領域中比較成熟和有效的辨識技術(shù)，主要包含兩大部分內(nèi)容，除第一章引論、第二章過程的數(shù)學描述外，第一大部分為經(jīng)典辨識技術(shù)：第三章介紹了瞬態(tài)響應法，第四章介紹了頻率響應法；第二大部分為現(xiàn)代辨識技術(shù)：在第五章介紹統(tǒng)計學方法預備知識的基礎上，第六章介紹了脈沖響應函數(shù)的辨識，第七章介紹了線性方程模型的辨識。本書的主要特色在于試圖將作為現(xiàn)代控制理論重要分支的系統(tǒng)辨識理論進行工程化處理，使之成為一門實用技術(shù)?！　”緯勺鳛楦叩仍盒９I(yè)自動化類專業(yè)的教學用書，也可作為生產(chǎn)過程自動化工程技術(shù)領域的科技人員、工程師在實際工程應用中的參考資料。

書籍目錄

第1章 引論　1.1 基本概念和方法　　1.1.1 動態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng)　　1.1.2 動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性　　1.1.3 模型化　　1.1.4 建立數(shù)學模型的方法　　1.1.5 數(shù)學模型的應用　1.2 過程辨識概論　　1.2.1 系統(tǒng)辨識的定義　　1.2.2 辨識方法第2章 過程的數(shù)學模型描述　2.1 數(shù)學模型的分類　2.2 確定性連續(xù)時間系統(tǒng)的數(shù)學模型　　2.2.1 時間域描述　　2.2.2 頻率域描述　　2.2.3 多輸入、多輸出系統(tǒng)的數(shù)學模型　2.3 確定性離散時間系統(tǒng)的數(shù)學模型 　　2.3.1 時間域描述　　2.3.2 頻率域描述　2.4 動態(tài)系統(tǒng)的隨機性模型第3章 瞬態(tài)響應法　3.1 概述　3.2 非周期試驗信號的特性　　3.2.1 基本非周期試驗信號　　3.2.2 常用非周期試驗信號的處理　　3.2.3 任意非周期連續(xù)信號的分解　3.3 由瞬態(tài)響應曲線確定參數(shù)模型　　3.3.1 由階躍響應曲線求傳遞函數(shù)　　3.3.2 由其他非周期信號的響應求傳遞函數(shù)第4章 頻率響應法　4.1 頻率響應特性　　4.1.1 直接法　　4.1.2 相關濾波法　4.2 由頻率響應曲線求傳遞函數(shù)　　4.2.1 插值法　　4.2.2 最小二乘法　4.3 由瞬態(tài)響應求頻率特性　　4.3.1 離散Fourier變換（DFT）簡介　　4.3.2 DFT的應用第5章 統(tǒng)計學方法預備知識　5.1 概率統(tǒng)計基本知識　　5.1.1 隨機變量及其分布律　　5.1.2 二維隨機變量　　5.1.3 均值與方差　　5.1.4 隨機過程　　5.1.5 相關函數(shù)　5.2 最小二乘法的一般原理　　5.2.1 基本關系式　　5.2.2 統(tǒng)計特性　　5.2.3 常參數(shù)的遞推估計　5.3 慢時變參數(shù)的遞推估計第6章 脈沖響應函數(shù)的辨識　6.1 辨識問題的提法　6.2 用相關分析法辨識脈沖響應函數(shù)　6.3 用最小二乘法辨識脈>中響應函數(shù)　6.4 最小二乘法辨識與相關分析法辨識的關系　6.5 激勵信號的選擇　　6.5.1 隨機白噪聲作激勵信號　　6.5.2 偽隨機信號作為激勵信號　　6.5.3 偽隨機二位式序列（PRBS）作激勵信號　6.6 用偽隨機二位式序列（PRBS）辨識脈>中響應函數(shù)第7章 線性差分方程模型的辨識　7.1 線性差分方程模型的最小二乘估計　　7.1.1 辨識問題的提法　　7.1.2 最小二乘法求解 　　7.1.3 參數(shù)估計的統(tǒng)計特性　　7.1.4 系統(tǒng)階的確定　　7.1.5 遞推估計和實時估計　7.2 線性差分方程模型的廣義最小二乘估計和多級最小二乘估計　　7.2.1 相關殘差造成有偏估計　　7.2.2 廣義最小二乘估計　　7.2.3 多級最小二乘估計 參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　引論　　對系統(tǒng)行為特性的研究已經(jīng)形成一門現(xiàn)代科學。在生產(chǎn)過程領域，人們已越來越重視對過程行為的研究。特別是自動控制工程方面，對過程行為特性的了解是控制系統(tǒng)設計、分析、整定和綜合所不可缺少的前提條件。而且，過程控制系統(tǒng)性能的優(yōu)劣也在很大程度上取決于對過程行為特性的掌握程度。除此之外，從生產(chǎn)部門本身出發(fā)，為了更好地了解生產(chǎn)過程以及生產(chǎn)設備的設計是否合理、運行是否正常等方面都提出了對過程行為特性進行詳細研究的必要性。從而促進了過程建模與辨識這門學科的發(fā)展?！　∠旅媸紫雀攀鲆幌卵芯窟^程動態(tài)特性所涉及的一些基本概念和方法?！　?.1　基本概念和方法　　1.1.1　動態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng)　　一個系統(tǒng)，如果它的狀態(tài)從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的變化不能瞬時地完成，而是需要一個過渡過程，則這樣的系統(tǒng)稱為動態(tài)系統(tǒng)。反之，則稱為靜態(tài)系統(tǒng)。嚴格地說，任何實際的系統(tǒng)都是動態(tài)系統(tǒng)，因為任何一個實際系統(tǒng)的狀態(tài)變化都包含物質(zhì)或（和）能量的傳遞或轉(zhuǎn)換。這種物質(zhì)或（和）能量的傳遞或轉(zhuǎn)換不可能瞬時地完成，而總存在一個過渡歷程。然而，如果過渡歷程的持續(xù)時間相對較短，而過渡歷程的性質(zhì)對系統(tǒng)行為沒有重大影響，則有時可忽略動態(tài)性質(zhì)，將一個動態(tài)系統(tǒng)當作靜態(tài)系統(tǒng)處理。　　1.1.2　動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性　　研究任何系統(tǒng)的行為特性，必須考察系統(tǒng)的運動或狀態(tài)變化。系統(tǒng)的狀態(tài)處于過渡歷程的變化之中的，稱為動態(tài)。這時，狀態(tài)隨時間的變化特性，稱為系統(tǒng)的動態(tài)特性。若系統(tǒng)的狀態(tài)脫離了過渡歷程而達到某種平衡態(tài)，則稱系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)。這時候所表現(xiàn)出的特性，稱為穩(wěn)態(tài)特性。注意：對于一個靜態(tài)系統(tǒng)，沒有動態(tài)特性可言。它的特性、靜態(tài)特性、穩(wěn)態(tài)特性指的是一回事。

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