基于MATLAB系統辨識工具的系統辨識

中國長江三峽集團樞紐管理局　吳凡　李偉雄

基于MATLAB系統辨識工具的系統辨識

中國長江三峽集團樞紐管理局吳凡李偉雄

辨識就是按照一個準則在一組模型類中選擇一個與數據擬合得最好的模型。該文通過一個加熱模型，介紹了在MATLAB環境下利用MATLAB系統辨識工具箱可視化操作,實現系統辨識的全過程。MATLAB系統辨識工具箱具有功能豐富、可擴展性好、使用方便、操作直觀等特點。通過實際使用案例也證實工具箱的有效和可靠，可作為辨識研究和教學的輔助工具。

加熱系統；系統辨識；可視化；MATLAB辨識工具箱

引言

在系統控制設計中，控制器參數的確定方法主要有工程方法和理論方法。工程方法不用建模，但存在調試困難、不容易達到到最佳效果的缺點。理論方法可克服這些缺點，但在系統辨識工具出現以前建立數學模型是一件難事，限制了理論法的應用。

系統辨識理論是通過考察輸入輸出數據建立動態系統模型的學科技術，是聯系控制理論和數學模型的抽象世界與實際應用的現實世界的接口。MATLAB系統辨識工具箱的出現，為這一理論的應用提供了有力工具。應用系統辨識工具不需要對系統做任何分析，只需要記錄在人為輸入作用下的輸出響應，或正常運行時的輸入、輸出記錄的數據，就能建立動態系統的數學模型（“黑箱法”）。對于已知描述系統的數學方程形式(常微分或差分方程)的情況，也可以用此工具計算數學方程的各項系數，由此確定系統模型（“灰箱法”），這使得建模工作變得簡單易行?！?br>