伺服控制系统辨识算法论文

《伺服控制系统辨识算法论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、伺服控制系统辨识算法毕业论文目录1绪论11.1系统辨识的定义11.2课题来源及研究的目的和意义11.2.1课题来源11.2.2研究的目的和意义11.3系统辨识的发展及现状21.4本课题的主要研究内容41.5本章小结42系统辨识的基本原理及方法52.1系统辨识的基本原理52.2系统辨识的基本过程62.3系统辨识的基本方法72.3.1最小二乘辨识方法72.3.2梯度校正法72.3.3极大似然方法72.4本章小结83伺服控制系统数学模型的建立及辨识方案设计93.1伺服控制系统数学模型的建立93.2数学模型的参数辨识方案设计103.2

2、.1三种辨识方法的比较103.2.2最小二乘法在系统辨识中的应用113.2.3伺服控制系统参数辨识方法的设计11323.3本章小结124最小二乘算法的研究及课题案例仿真分析134.1最小二乘算法的研究134.1.1一般最小二乘算法的分析与设计134.1.2递推最小二乘算法的分析与设计154.2课题案例仿真分析194.2.1模型参数辨识步骤194.2.2仿真分析204.3本章小结235总结与展望245.1本文工作总结245.2展望24附录A在matlab环境下系统辨识的程序代码26参考文献29致谢311绪论1.1系统辨识的定义系

3、统辨识是指利用系统已知的和观测到的信息，构造该系统的数学模型的理论和方法。在现代控制理论、信号处理、生物医学以及社会经济等领域的定量分析应用中，常常需要建立被研究对象的数学模型，以表征对象的因果关系，描述对象的运动规律。在此基础上，可以更方便地解决所遇到的各种问题。因此，系统辨识作为建立系统数学模型的主要方法之一，也就成为很多领域的研究工作的重要前提。32系统辨识主要有两大部分组成，一个是系统模型的辨识，一个是系统模型参数的辨识。系统模型的辨识主要解决在对某一系统的模型不确定或完全未知的情况下，如何根据该系统对特定输入的响应来

4、得到一个数学模型，并用此模型代替真实系统来进行研究的问题。系统模型参数的辨识主要解决当系统模型已知的情况下，确定模型中的一些未知参数的问题。参数辨识方法目前在伺服控制系统数学模型参数辨识过程中得到了广泛的应用。本文将以导弹舵机控制为背景来研究一个三阶线性系统数学模型中的参数辨识。1.2课题来源及研究的目的和意义1.2.1课题来源导弹舵机控制系统往往是一个三阶线性系统，产品完成后需要测试其系统参数以确定其合格与否。1.2.2研究的目的和意义在提出和解决一个辨识问题时，明确最终模型的使用目的是至关重要的。它对模型结构、输入信号和等

5、价准则的选择都有很大的影响。通过辨识建立数学模型可实现如下6个目的：①系统仿真：为了研究不同输入情况下系统的输入情况，最直接的方法是对系统本身进行实验，但实际上是很难实现的。为此，需要建立数学模型，利用仿真系统的特性或行为，从而间接地对系统进行仿真研究。②系统预测：无论在自然科学领域还是在社会科学领域，往往需要研究系统未来发展的规律和变化趋势，才能预先作出决策和采取措施。科学的定量预测大多需要采用模型预测方法。③系统设计和控制:在工程设计中，必须掌握系统中所包括的所有部件的特性或子系统的特性，一项完善的设计，必须使系统各部件的

6、特性与系统的总体设计要求相适应。为此，需要建立数学模型，在设计中分析、考察系统各部分的特性以及各部分之间的互相作用和它们对总体系统特性的影响。④系统分析：根据实验数据建立起系统的数学模型之后，可以将所研究的系统的主要特性及其主要变化规律表达出来，将所要研究的系统中主要变量之间的关系比较集中的揭示出来，从而为分析系统提供线索和依据。⑤故障诊断：许多复杂的系统，如导弹、飞机、大型化工和动力装置等，需要经常监事和检测可能出现的故障，以便及时排除故障。这就要求必须不断地收集系统进行过程中的信息，通过建立数学模型，推断过程动态特性的变化

7、情况。然后，根据动态特性的变化情况判断故障是否发生、何时发生、故障大小及故障位置等。32⑥验证机理模型：根据实验数据建立起的数学模型之后，将非常有利于理解所获得的实验数据，从而可以探讨和分析不同的输入条件对该系统输出变量的影响，以检验所提出的理论，更全面的理解系统的动态行为。1.3系统辨识的发展及现状系统辨识是自动控制学科的一个重要分支，是控制系统设计的基础，目前也是一个十分活跃的研究领域，由于其特殊作用，许多较有效的辨识方法已被广泛的应用于各个领域，尤其是复杂系统和参数不容易确定的系统模型。控制理论出现以前，试验法建模已广泛

8、应用于自然现象预测、天文学行星轨道预测和其它基础学科基本定律的建立、概率统计与回归分析等。经典控制理论的兴起，开始用试验法建立系统传递函数，进而确定系统模型，这些是系统辨识的最早形式。20世纪六七十年代，随着现代控制理论的发展，系统辨识发展成为现代控制理论的一个活跃分支，研究