中国长江三峡集团枢纽管理局　吴凡　李伟雄

基于MATLAB系统辨识工具的系统辨识

中国长江三峡集团枢纽管理局吴凡李伟雄

辨识就是按照一个准则在一组模型类中选择一个与数据拟合得最好的模型。该文通过一个加热模型，介绍了在MATLAB环境下利用MATLAB系统辨识工具箱可视化操作,实现系统辨识的全过程。MATLAB系统辨识工具箱具有功能丰富、可扩展性好、使用方便、操作直观等特点。通过实际使用案例也证实工具箱的有效和可靠，可作为辨识研究和教学的辅助工具。

加热系统；系统辨识；可视化；MATLAB辨识工具箱

引言

在系统控制设计中，控制器参数的确定方法主要有工程方法和理论方法。工程方法不用建模，但存在调试困难、不容易达到到最佳效果的缺点。理论方法可克服这些缺点，但在系统辨识工具出现以前建立数学模型是一件难事，限制了理论法的应用。

系统辨识理论是通过考察输入输出数据建立动态系统模型的学科技术，是联系控制理论和数学模型的抽象世界与实际应用的现实世界的接口。MATLAB系统辨识工具箱的出现，为这一理论的应用提供了有力工具。应用系统辨识工具不需要对系统做任何分析，只需要记录在人为输入作用下的输出响应，或正常运行时的输入、输出记录的数据，就能建立动态系统的数学模型（“黑箱法”）。对于已知描述系统的数学方程形式(常微分或差分方程)的情况，也可以用此工具计算数学方程的各项系数，由此确定系统模型（“灰箱法”），这使得建模工作变得简单易行。……