有色噪声条件下的子空间辨识改进方法及应用

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1、2342015，51（1）ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用有色噪声条件下的子空间辨识改进方法及应用1，211罗小锁，陈学昌，曹保山1，211LUOXiaosuo,CHENXuechang,CAOBaoshan1.重庆电子工程职业学院，重庆4013312.重庆大学自动化学院，重庆4000441.ChongqingCollegeofElectronicEngineering,Chongqing401331,China2.SchoolofAutomation,ChongqingUniver

2、sity,Chongqing400044,ChinaLUOXiaosuo,CHENXuechang,CAOBaoshan.Improvedsubspaceidentificationmethodinpresenceofnon-stationarynoiseanditsapplication.ComputerEngineeringandApplications,2015,51（1）：234-237.Abstract：Inordertodealwithnon-stationarynoiseintheindustrialproduction

3、processes,animprovedsubspaceidentifi-cationmethodisproposed.Theidentificationresultisnotefficientinpresenceofnon-stationarynoisethroughtraditionalsubspaceidentificationmethod.Sothetransformationalsystemmodelformisusedtoeliminatetheeffectofnon-stationarynoiseonsystemthro

4、ughimprovedsubspaceidentificationmethod.Theaccuratestate-spacemodelisobtainedthroughidentificationusingthetransformationalsystemmodeldata.Practicehasproved,thestate-spacemodelismoresuitableforindustrialprocesses.CSTRisatypicalindustrialproductionsystemandthesubspaceiden

5、tificationmethodisappliedtotheprocesssimulationonaCSTR.Throughcomparisonsofthepredicationerrorbeforeandafterimproved,theeffec-tivenessoftheproposedmethodisshowed.Keywords：non-stationarynoise;subspaceidentification;state-spacemodel;ContinuousStirredTankReactor（CSTR）摘要：针对

6、工业生产过程中噪声往往为有色噪声的情况，提出一种改进的子空间辨识方法。传统的子空间辨识方法在系统存在有色噪声时辨识效果不佳，改进方法则采用变换系统模型形式来克服有色噪声对系统的影响，在辨识时直接利用变换系统模型后的数据得到系统较为准确的状态空间模型，实践证明，状态空间模型更适用于工业过程。连续搅拌反应釜（CSTR）系统是一类典型的工业生产系统，将子空间辨识方法应用于CSTR过程的仿真实验，通过比较改进前和改进后的系统预测误差，验证了所提方法的有效性。关键词：有色噪声；子空间辨识；状态空间模型；连续搅拌反应釜（CSTR）文献标志码：A中

7、图分类号：TP273doi：10.3778/j.issn.1002-8331.1306-0361[2-3]1引言态空间模型。子空间辨识方法综合了系统理论、线性传统的工业控制模型都是采用输入输出模型，包括代数和统计学三方面的思想，相比于传统的辨识方法，参数模型和非参数模型。但是为了进一步提高控制性诸如预报误差法和辅助变量法，它有如下优点：（1）不需能和控制精度，学术界和工业界普遍认为应该采用状态要参数化；（2）不需要迭代优化；（3）算法实现仅依赖于空间模型，这样近些年所发展起来的现代滤波理论和控一些简单可靠的线性代数工具，如QR分解、S

8、VD分解等；[1][4]制器设计方法就可以发挥作用。子空间辨识方法是一（4）直接估计状态空间模型，适用于多变量系统辨识。类状态空间模型的系统辨识方法，该方法彻底将控制工工业生产过程中普遍存在着噪声情况，且基本上都[5]作