過(guò)程辨識(shí)技術(shù)

內(nèi)容概要

本書主要介紹在過(guò)程控制工程領(lǐng)域中比較成熟和有效的辨識(shí)技術(shù)，主要包含兩大部分內(nèi)容，除第一章引論、第二章過(guò)程的數(shù)學(xué)描述外，第一大部分為經(jīng)典辨識(shí)技術(shù)：第三章介紹了瞬態(tài)響應(yīng)法，第四章介紹了頻率響應(yīng)法；第二大部分為現(xiàn)代辨識(shí)技術(shù)：在第五章介紹統(tǒng)計(jì)學(xué)方法預(yù)備知識(shí)的基礎(chǔ)上，第六章介紹了脈沖響應(yīng)函數(shù)的辨識(shí)，第七章介紹了線性方程模型的辨識(shí)。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(shí)理論進(jìn)行工程化處理，使之成為一門實(shí)用技術(shù)?！　”緯勺鳛楦叩仍盒９I(yè)自動(dòng)化類專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化工程技術(shù)領(lǐng)域的科技人員、工程師在實(shí)際工程應(yīng)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(dòng)態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng)　　1.1.2 動(dòng)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(xué)模型的方法　　1.1.5 數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用　1.2 過(guò)程辨識(shí)概論　　1.2.1 系統(tǒng)辨識(shí)的定義　　1.2.2 辨識(shí)方法第2章 過(guò)程的數(shù)學(xué)模型描述　2.1 數(shù)學(xué)模型的分類　2.2 確定性連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型　　2.2.1 時(shí)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(xué)模型　2.3 確定性離散時(shí)間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 　　2.3.1 時(shí)間域描述　　2.3.2 頻率域描述　2.4 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的隨機(jī)性模型第3章 瞬態(tài)響應(yīng)法　3.1 概述　3.2 非周期試驗(yàn)信號(hào)的特性　　3.2.1 基本非周期試驗(yàn)信號(hào)　　3.2.2 常用非周期試驗(yàn)信號(hào)的處理　　3.2.3 任意非周期連續(xù)信號(hào)的分解　3.3 由瞬態(tài)響應(yīng)曲線確定參數(shù)模型　　3.3.1 由階躍響應(yīng)曲線求傳遞函數(shù)　　3.3.2 由其他非周期信號(hào)的響應(yīng)求傳遞函數(shù)第4章 頻率響應(yīng)法　4.1 頻率響應(yīng)特性　　4.1.1 直接法　　4.1.2 相關(guān)濾波法　4.2 由頻率響應(yīng)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(yīng)求頻率特性　　4.3.1 離散Fourier變換（DFT）簡(jiǎn)介　　4.3.2 DFT的應(yīng)用第5章 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法預(yù)備知識(shí)　5.1 概率統(tǒng)計(jì)基本知識(shí)　　5.1.1 隨機(jī)變量及其分布律　　5.1.2 二維隨機(jī)變量　　5.1.3 均值與方差　　5.1.4 隨機(jī)過(guò)程　　5.1.5 相關(guān)函數(shù)　5.2 最小二乘法的一般原理　　5.2.1 基本關(guān)系式　　5.2.2 統(tǒng)計(jì)特性　　5.2.3 常參數(shù)的遞推估計(jì)　5.3 慢時(shí)變參數(shù)的遞推估計(jì)第6章 脈沖響應(yīng)函數(shù)的辨識(shí)　6.1 辨識(shí)問(wèn)題的提法　6.2 用相關(guān)分析法辨識(shí)脈沖響應(yīng)函數(shù)　6.3 用最小二乘法辨識(shí)脈>中響應(yīng)函數(shù)　6.4 最小二乘法辨識(shí)與相關(guān)分析法辨識(shí)的關(guān)系　6.5 激勵(lì)信號(hào)的選擇　　6.5.1 隨機(jī)白噪聲作激勵(lì)信號(hào)　　6.5.2 偽隨機(jī)信號(hào)作為激勵(lì)信號(hào)　　6.5.3 偽隨機(jī)二位式序列（PRBS）作激勵(lì)信號(hào)　6.6 用偽隨機(jī)二位式序列（PRBS）辨識(shí)脈>中響應(yīng)函數(shù)第7章 線性差分方程模型的辨識(shí)　7.1 線性差分方程模型的最小二乘估計(jì)　　7.1.1 辨識(shí)問(wèn)題的提法　　7.1.2 最小二乘法求解 　　7.1.3 參數(shù)估計(jì)的統(tǒng)計(jì)特性　　7.1.4 系統(tǒng)階的確定　　7.1.5 遞推估計(jì)和實(shí)時(shí)估計(jì)　7.2 線性差分方程模型的廣義最小二乘估計(jì)和多級(jí)最小二乘估計(jì)　　7.2.1 相關(guān)殘差造成有偏估計(jì)　　7.2.2 廣義最小二乘估計(jì)　　7.2.3 多級(jí)最小二乘估計(jì) 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　引論　　對(duì)系統(tǒng)行為特性的研究已經(jīng)形成一門現(xiàn)代科學(xué)。在生產(chǎn)過(guò)程領(lǐng)域，人們已越來(lái)越重視對(duì)過(guò)程行為的研究。特別是自動(dòng)控制工程方面，對(duì)過(guò)程行為特性的了解是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析、整定和綜合所不可缺少的前提條件。而且，過(guò)程控制系統(tǒng)性能的優(yōu)劣也在很大程度上取決于對(duì)過(guò)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(guò)程以及生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)是否合理、運(yùn)行是否正常等方面都提出了對(duì)過(guò)程行為特性進(jìn)行詳細(xì)研究的必要性。從而促進(jìn)了過(guò)程建模與辨識(shí)這門學(xué)科的發(fā)展?！　∠旅媸紫雀攀鲆幌卵芯窟^(guò)程動(dòng)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(dòng)態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng)　　一個(gè)系統(tǒng)，如果它的狀態(tài)從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的變化不能瞬時(shí)地完成，而是需要一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，則這樣的系統(tǒng)稱為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。反之，則稱為靜態(tài)系統(tǒng)。嚴(yán)格地說(shuō)，任何實(shí)際的系統(tǒng)都是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，因?yàn)槿魏我粋€(gè)實(shí)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(shí)地完成，而總存在一個(gè)過(guò)渡歷程。然而，如果過(guò)渡歷程的持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短，而過(guò)渡歷程的性質(zhì)對(duì)系統(tǒng)行為沒(méi)有重大影響，則有時(shí)可忽略動(dòng)態(tài)性質(zhì)，將一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)當(dāng)作靜態(tài)系統(tǒng)處理。　　1.1.2　動(dòng)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(yùn)動(dòng)或狀態(tài)變化。系統(tǒng)的狀態(tài)處于過(guò)渡歷程的變化之中的，稱為動(dòng)態(tài)。這時(shí)，狀態(tài)隨時(shí)間的變化特性，稱為系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。若系統(tǒng)的狀態(tài)脫離了過(guò)渡歷程而達(dá)到某種平衡態(tài)，則稱系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)。這時(shí)候所表現(xiàn)出的特性，稱為穩(wěn)態(tài)特性。注意：對(duì)于一個(gè)靜態(tài)系統(tǒng)，沒(méi)有動(dòng)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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