系统辨识专题(一)——MATLAB系统辨识工具箱的使用案例

作者&投稿:戚紫 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 系统辨识在无人机系统控制设计中扮演关键角色,利用MATLAB系统辨识工具箱,我们可以实现一个完整过程模型的辨识过程。首先,通过Simulink模块生成仿真模型和数据,设置输入信号周期,确保与工具箱匹配。

打开Simulink,新建模型,构建基于传递函数的仿真模型,包括输入信号、传递函数、示波器等组件。设定参数后,开始仿真。接着,使用"ident"命令打开系统辨识工具箱,通过导入输入数据(时间域数据),确保采样间隔与仿真步长一致,进行预处理和模型设置。

选择一阶无零点、无时延和积分环节的过程模型,配置参数后,开始辨识。辨识结果显示模型精度和相对误差,与Simulink仿真模型传递函数参数相符,比如Kp和Tp1。这标志着系统辨识流程已成功完成。

本文由一位热衷于编码和无人机技术的工程师撰写,他在控制和导航领域有一定造诣,对技术充满热情。更多交流可通过他的知乎(@遥远的乌托邦)、GitHub(github.com/DistantUtopi...)以及微信公众号(@遥远的乌托邦)进行。


系统辨识专题(一)——MATLAB系统辨识工具箱的使用案例
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系统辨识简介
系统辨识,是现代控制理论中的一项关键任务,它主要关注于通过系统的输入输出时间函数来揭示其行为的数学模型。其核心目标是通过观测实际系统的输入和输出,推算出那些决定系统响应的关键参数,以构建一个能准确模拟真实系统动态的模型。这个模型能够帮助我们预测未来系统输出的变化,以及设计出能有效控制系统的...

系统辨识基础(最小二乘)
系统辨识基石:最小二乘法的精妙应用最小二乘法,这个强大的工具在参数辨识领域中扮演着核心角色,尤其在产生伪随机序列的M序列中更是不可或缺。全称Maximal Length Sequence(M序列),它以其近似白噪声的特性,成为了反馈通道的理想选择。参数选择的艺术<\/在应用M序列时,幅值的选择至关重要。要充分...

系统辨识基础(最小二乘)
系统辨识基础涉及的最小二乘法是工程中广泛使用的参数估计技术。本文将详细探讨最小二乘法的不同类型及其应用。首先,介绍M序列,这是参数辨识的参考输入,全称为最大长度序列(Maximal Length Sequence),用于产生伪随机二进制序列,其统计特性接近白噪声。接下来,我们深入探讨最小二乘法的核心概念。一...

系统参数辨识的信息准则及算法目录
1.1 系统辨识定义与要素 1.2 经典辨识准则 1.3 非均方辨识准则 1.4 信息论辨识准则 1.4.1 误差熵准则 1.4.2 信息距离准则 1.4.3 互信息准则 1.5 本书的构成 第2章 信息论测度及性质 2.1 熵 2.2 互信息 2.3 信息距离 2.4 fisher信息 2.5 ...

系统辨识的简介
system identification根据系统的输入输出时间函数来确定描述系统行为的数学模型。现代控制理论中的一个分支。通过辨识建立数学模型的目的是估计表征系统行为的重要参数,建立一个能模仿真实系统行为的模型,用当前可测量的系统的输入和输出预测系统输出的未来演变,以及设计控制器。对系统进行分析的主要问题是根据...

陈翰馥简介及详细资料
随机系统的递推估计与控制(Wiley, 1985)"、"陈翰馥、郭雷:辨识和随机适应控制(Birkhauser, 1991)" 及"陈翰馥:随机逼近及其套用(Kluwer, 2002)"在美国及荷兰出版, 而其余4本在中国出版;获全国科学大会奖1项,国防科委奖3项,国防工办奖1项,1999年获中国科学院自然科学一等奖,1987年及1997年两次获国家自然科学三...

系统辨识的检验
利用先验知识是适用性检验的一条重要途径。有一些模型从数据的拟合上看不出问题,但是根据对模型已有的知识却可以断定模型是否适用。例如辨识一个化学反应动力学模型:已经知道反应物浓度增大并不抑制反应,如果参数估计的结果反应系数是负的,就可断定这是不合理的。又如辨识生理动力学模型:如果参数估计得到...

海因里希法则与现场安全隐患辨识专题讲解
海因里希法则与现场安全隐患辨识专题讲解目录一、海因里希法则:现场隐患的影响。二、在漫画中识别身边的安全隐患一、海因里希法则--现场隐患的影响。1、海因里希法则的提出这个法则是1941年美国的海因里希从统计许多灾害开始得出的。当时,海因里希统计了55万件机械事故,其中死亡、重伤事故1666件,轻伤48334件,...

东南大学 电气工程及自动化 专业课学什么 具体点 谢谢
15 10-11-3 自动控制原理(2) 2008 翟军勇 [1-16周] 周三(3-4)教七-210,周五(单3-4)教七-210 16 10-11-3 自动控制原理(2) 2008 张侃健 [1-16周] 周二(3-4)教七-301,周四(单3-4)教七-301 17 10-11-3 系统辨识 2008 黄东 [1-16周] 周二(6-7)教一-...

江阴市19266464444: 如何使用matlab中的ident工具箱进行系统辨识数学模型 -
主父夏连翘: 使用matlab工具箱更为方便和直观: 1. 把u,y信号导入到工作空间里. 2. 用ident命令打开matlab系统辨识工具箱,然后点击import data,从新打开界面里导入工作空间的数据.然后可以通过图形查看该输入输出信号,或者在proprocess进行信号预处理. 3. 根据你的模型在estimate里选择linear parameter models,个人觉得你应该选择ARX结构,确定阶数,然后进行估计. 4. 在主界面里查看估计模型,并且可以和实际输出比较,看看拟合度.详细使用方面参考 帮助文档 System Identification Toolbox User's Guide

江阴市19266464444: 如何用matlab进行系统辨识 -
主父夏连翘: 在高采样率和低采样率之间进行转换,比如你前面一个模块的采样率高,后面的低,如果想要链接这两个模块,就需要这个模块进行转换!

江阴市19266464444: 怎么使用matlab系统辨识工具箱 -
主父夏连翘: 如果是系统自带的,你可以直接用,如果是外部的或者是自编的你需要先把文件夹拷贝到tools文件夹下,再设置路径.Matlab常用工具箱介绍(英汉对照) Matlab Main Toolbox——matlab主工具箱 Control System Toolbox——控制系统工具箱 ...

江阴市19266464444: 基于MATLAB的线性系统的经典辨识方法程序 -
主父夏连翘: %传递函数G(s)=2/(s+3)*(s+7),展开为Gs=c1/(s-s1)-c2/(s-s2) t=[0:0.1:3]; Gs=tf(2,[1 10 21]); M=impulse(Gs,t);%得各个采样值A=[0.12212 0.15111;0.15111 0.14206];% A=[g(1)g(2);g(2)g(3)] B=[0;-0.12212];% B=[0;-g(1)] a=A\B;%计数出系数 a1...

江阴市19266464444: matlab编写的模型怎么生成model -
主父夏连翘: MATLAB里面有系统模型辨识的工具箱,这个工具箱支持多种模型的辨识,比如传递函数,状态空间方程等等,用来辨识的数据可以是时域的,也可以是频域的.在命令界面里输入ident就可以调出那个工具箱,这个工具箱是界面操作,很简单的. 百度文库里一篇文章叫”系统辨识的MATLAB实现(手把手)“,可以去看一下,这篇文章里面就是介绍怎么用MATLAB辨识系统的数学模型,第1页到第5页用的是编程方法实现,第5页之后就是用我说的系统辨识工具箱实现,真的是手把手的介绍,还是比较详细,容易理解的.

江阴市19266464444: matlab如何使用从系统辨识工具箱得到的模型 -
主父夏连翘: 如果想通过程序代码实现传递函数的功能,需要将辨识得到的传递函数离散化并转化成差分方程,然后通过当前时刻和前几个时刻的数据即可计算得到当前时刻输出.k-1时刻的 举一个简单的例子说吧 假设单输入单输出传递函数是G=1/(s+1) 按采样周期Ts=0.01s离散得到离散传递函数G'=Y/U=0.00995z^-1/(1-0.99z^-1) 转化为差分方程为y(k)=0.99*y(k-1)+0.00995*u(k-1)

江阴市19266464444: 系统辨识理论及matlab仿真哪本书好 -
主父夏连翘: 《普通高等教育"十二五"规划教材•电气工程、自动化专业规划教材:系统辨识理论及MATLAB仿真》共9章,包括绪论、系统辨识常用输入信号、最小二乘参数辨识方法及原理、极大似然参数辨识方法及其应用、传递函数的时域和频域辨识、神经网络辨识及其应用、模糊系统辨识、智能优化算法辨识及灰色系统辨识.书中有大量实例,每种实例都进行了仿真分析,并给出了相应的MATLAB仿真程序.《普通高等教育"十二五"规划教材•电气工程、自动化专业规划教材:系统辨识理论及MATLAB仿真》各部分内容既相互联系又相互独立,读者可根据自己需要选择学习.

江阴市19266464444: MATLAB中,我用系统辨识的方法对一个系统的差分方程的系数进行辨识,得到了差分方程系数. -
主父夏连翘: y'=filter(num,den,x) 这个算出来的是y' 差分方程算出来的是y,不是y'

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主父夏连翘: 一、白噪声和有色噪声定义 1.白噪声(white noise) 系统辨识中所用到的数据通常都是含有噪声的.从工程实际出发,这种噪声往往可以视为具有有理谱密度的平稳随机过程.白噪声是一种最简单的随机过程,是有一系列不相关的随机变量组...

江阴市19266464444: matlab model怎么打开 -
主父夏连翘: 在命令窗口输入simulink,然后回车,就打开了.然后,你要在文件——新建里建立一个空白文件来拖动和存放模块.model文件的后缀是mdl.并应用simulink搭建模块进行交互仿真,比较直观,你可以看看simulink方面的东西

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