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一类有色噪声干扰系统的辨识方法

张勇  
【摘要】: 系统辨识是描述各种各样系统运动规律的一种方法论,是研究系统的一种有效工具。利用这个工具可以对我们要研究的系统进行定量的描述。尽管随着现代控制理论的迅速发展,系统辨识得到了迅速而蓬勃发展,并已经成功运用于多种工程应用领域。但仍有很多问题要解决,本文研究有色噪声干扰下的系统辨识,也正是完全出于工程应用的实际需要,试图探讨新的辨识方法。 对于有色噪声干扰的一类广义输出误差模型,本文提出了一种基于模型等价的有限脉冲响应方法。其辨识思想是把过程模型和噪声模型分别用两个有限脉冲响应模型逼近,进而得到一个特殊的CARMA模型。用增广最小二乘法可估计其参数,最后通过模型等价原则确定原系统的参数估计。仿真说明该方法可以满足辨识精度要求。 对于存在相关噪声干扰的Box-Jenkins系统,本文借助于偏差补偿原理,推导了一个在非平稳和各态遍历输入下的偏差补偿最小二乘(BCLS)辨识方法,分析了它的特点和适用范围。通过仿真实验证明该方法适用于一般的有色噪声干扰系统。 在偏差补偿原理基础上,结合预滤波思想,对有色噪声系统的另一类系统,本文推导了一种辨识有色噪声干扰输出误差系统参数估计的偏差补偿递推最小二乘(BCRLS)辨识方法。该方法在降低辨识对输入信号平稳性的要求下,实现了偏差补偿方法参数估计的递推计算,可以用于在线辨识。仿真实验证实了提出的递推BCRLS辨识方法优于非递推偏差补偿最小二乘算法,提高了参数估计精度。


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