系统辨识是现代控制理论中的一个分支,其 核心目的是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。通过系统辨识,可以估计表征系统行为的重要参数,并建立能够模仿真实系统行为的模型。这种模型利用当前可测量的系统输入和输出来预测系统输出的未来演变,并用于设计控制器。
系统辨识涉及的主要步骤包括:
数据获取:
通过实验和观测获得系统的输入和输出数据。
模型选择:
选择合适的模型结构来描述系统行为。
参数估计:
使用实验数据来估计模型的参数。
模型验证:
通过比较模型输出和实际系统输出,验证模型的准确性。
模型优化:
根据优化准则,调整模型参数以改进模型性能。
系统辨识在多个工程领域有广泛应用,例如在飞行控制系统中,通过系统辨识建模可以有效地获得飞机模型,从而避免在风洞试验中校准空气动力学导数等复杂过程。
总结来说,系统辨识是一种从实验数据中提取系统信息并建立数学模型的方法,旨在模拟和预测系统的行为,以支持控制系统的设计和优化。