传递函数参数估计方法研究

发布时间：2022-10-31 19:50

　　传递函数在经典控制理论中具有很重要的地位.经典的PID控制算法大多基于系统的传递函数模型.现存统计辨识方法大多基于系统的离散时间模型.论文首次将统计辨识方法中的非线性优化原理用于研究连续时间系统传递函数参数估计问题,提出了“传递函数参数估计方法”研究课题,选题具有理论意义和实用价值.论文的主要工作如下.1.线性动态系统的传递函数是一个有理分式函数,其分子和分母多项式的系数定义为系统参数.众所周知:系统的脉冲响应和阶跃响应都是关于系统参数和时间的高度非线性函数.论文首先针对一般非线性函数的滚动优化问题,使用递推辨识思想,提出了基于梯度搜索和基于牛顿搜索的递推参数估计方案.利用系统脉冲（阶跃）响应输出的离散观测数据,推导了传递函数的梯度递推参数估计方法、多新息随机梯度参数估计方法和动态数据长度下的牛顿递推参数估计方法,进一步为了减小计算量,提高算法的稳定性,推导了基于分解的牛顿递推参数估计方法.2.针对有限数据长度的一般非线性函数优化问题,使用迭代辨识原理,提出了基于梯度搜索和基于牛顿搜索的迭代参数估计方案.利用系统脉冲和（或）阶跃响应输出的离散观测数据,推导了传递函数的有限数据梯度迭代参... 

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 问题提出与研究意义
    1.2 课题研究动态综述
    1.3 论文主要研究内容简介
第二章 传递函数递推参数估计方法
    2.1 引言
    2.2 传递函数梯度参数估计方法
        2.2.1 梯度递推参数估计算法
        2.2.2 随机梯度参数估计算法
        2.2.3 仿真例子
    2.3 动态数据窗及动态数据长度传递函数梯度递推参数估计方法
        2.3.1 多新息随机梯度参数估计算法
        2.3.2 动态数据长度随机梯度参数估计算法
        2.3.3 仿真例子
    2.4 传递函数牛顿递推参数估计方法
        2.4.1 动态数据长度牛顿递推参数估计算法
        2.4.2 基于分解的动态数据长度牛顿递推参数估计算法
        2.4.3 仿真例子
    2.5 小结
第三章 传递函数迭代参数估计方法
    3.1 引言
    3.2 传递函数梯度迭代参数估计方法
        3.2.1 有限数据梯度迭代参数估计算法
        3.2.2 滑动数据窗梯度迭代参数估计算法
        3.2.3 仿真例子
    3.3 传递函数牛顿迭代参数估计方法
        3.3.1 有限观测数据牛顿迭代参数估计算法
        3.3.2 基于分解的有限数据牛顿迭代参数估计算法
        3.3.3 仿真例子
    3.4 传递函数拟牛顿迭代参数估计方法
        3.4.1 高斯-牛顿迭代参数估计算法
        3.4.2 变尺度迭代参数估计算法
        3.4.3 仿真例子
    3.5 小结
第四章 频率响应传递函数参数估计方法
    4.1 引言
    4.2 正弦信号参数估计
        4.2.1 单一频率信号参数估计
        4.2.2 多频率正弦组合信号参数估计
        4.2.3 仿真例子
    4.3 一阶系统传递函数参数估计
        4.3.1 单一频率正弦波激励参数估计
        4.3.2 多频率组合正弦信号激励参数估计
        4.3.3 仿真例子
    4.4 二阶惯性系统传递函数参数估计
        4.4.1 阻尼迭代参数估计算法
        4.4.2 梯度迭代参数估计算法
        4.4.3 高斯-牛顿迭代参数估计算法
        4.4.4 仿真例子
    4.5 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录： 作者在攻读博士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]钛合金电子束焊熔宽PID控制系统建模与仿真[J]. 石铭霄,张秉刚,陈国庆,樊丁.  焊接学报. 2012(11)
[2]辨识方法的计算效率（2）:迭代算法[J]. 丁锋.  南京信息工程大学学报(自然科学版). 2012(05)
[3]辨识方法的计算效率（1）:递推算法[J]. 丁锋.  南京信息工程大学学报(自然科学版). 2012(04)
[4]系统辨识（8）:耦合辨识概念与方法[J]. 丁锋.  南京信息工程大学学报(自然科学版). 2012(03)
[5]系统辨识（7）:递阶辨识原理与方法[J]. 丁锋.  南京信息工程大学学报(自然科学版). 2012(02)
[6]系统辨识（6）:多新息辨识理论与方法[J]. 丁锋.  南京信息工程大学学报(自然科学版). 2012(01)
[7]改进的频域辨识方法及其在直升机建模中的应用[J]. 刘鹏,武哲.  控制理论与应用. 2011(12)
[8]分数阶系统频域辨识算法[J]. 李旺,张国庆,王永.  控制理论与应用. 2010(08)
[9]过程控制常用连续模型的直接辨识法及应用[J]. 樊厉,林红权,高东杰.  控制工程. 2006(04)
[10]遥感地质信息提取集成与矿物遥感地质分析模型[J]. 甘甫平,王润生,马蔼乃,张宗贵,李孟霞.  遥感学报. 2003(03)



本文编号：3699614