第3章 节 基本建模方法 系统建模理论与方法 .pptxVIP

第3章　基本建模方法3.1　系统辨识3.2　线性相关3.3　线性回归方程3.4　非线性系统建模3.1　系统辨识3.1.1　推理建模和系统辨识3.1.2　系统辨识的原理3.1.3　系统辨识的要点3.1.4　动态系统辨识3.1.1　推理建模和系统辨识3.1.2　系统辨识的原理1.可观测变量和可控制变量的限制2.模型的清晰性3.模型跟踪实体的速度4.可判定条件3.1.2　系统辨识的原理图3-1　人和实体的关系2.模型的清晰性3.模型跟踪实体的速度4.可判定条件3.1.3　系统辨识的要点1.明确建模目的2.实验条件设计3.模型类型和结构选定4.模型参数估计5.模型的验证1.明确建模目的(1)仿真(2)预测(3)控制(4)计算(1)仿真(2)预测(3)控制(4)计算2.实验条件设计1)对输入、输出或内部变量的振幅限制；2)对输入、输出或内部变量的功率限制；3)允许的全部实验时间；4)能够取得的及可用于分析的样本总数；5)最大采样速度；6)传感器和滤波器的有效性；7)硬件和软件的有效性。3.模型类型和结构选定4.模型参数估计5.模型的验证(1)与验前信息的一致性(2)交叉验证(3)机理参数校验(4)残差检验(1)与验前信息的一致性(2)交叉验证(3)机理参数校验(4)残差检验3.1.4　动态系统辨识1.模拟信号和数字信号2.动态系统的数学模型3.模型的等价关系1.模拟信号和数字信号图3-3　模拟信号和数字信号2.动态系统的数学模型(1) 线性系统的时域表达式(2)时域表达式的拉普拉斯变换(3)线性系统的频域表达式(4)离散时间系统的表达式(5) 离散时间系统的z域表达式2.动态系统的数学模型图3-4　反馈控制系统的简化框图(1) 线性系统的时域表达式(2)时域表达式的拉普拉斯变换(3)线性系统的频域表达式(4)离散时间系统的表达式(5) 离散时间系统的z域表达式图3-5　离散系统的简化框图3.模型的等价关系1)输入信号和输出信号以等间隔T同步采样，采样周期T满足Shannon采样定理；2)离散系统的传递函数等于滤波器L(jω)与连续系统传递函数的乘积。3.模型的等价关系图3-6　连续模型及其采样函数3.模型的等价关系图3-7　与图3-6等价的离散模型3.2　线性相关3.2.1　相关的概念3.2.2　相关系数3.2.3　线性相关检验3.2.1　相关的概念3.2.2　相关系数3.2.2　相关系数表3-1　相关系数(α= 5%)自由度自变量和因变量个数自由度自变量和因变量个数234523410．9970．9990．9990．999240．3880．4700．5320．56220．9500．9750．9830．987250．3810．4620．5140．55330．8780．9300．9500．961260．3740．4540．5060．54540．8110．8810．9120．930270．3670．4460．4980．53650．7540．8360．8740．898280．3610．4390．4900．52960．7070．7950．8390．867290．3550．4320．4820．52170．6660．7580．8070．838300．3490．4260．4820．52180．6320．7260．7790．811350．3250．3790．4450．48290．6020．6790．7500．786400．3040．3730．4190．455100．5760．6710．7260．763450．2880．3530．3970．432110．5530．6480．7030．741500．2730．3360．3790．4123.2.2　相关系数表3-1　相关系数(α= 5%)120．5320．6270．6830．722600．2500．3080．3480．380130．5140．6080．6640．703700．2320．2860．3240．354140．4790．5900．6460．686800．2170．2690．3040．32150．4820．5740．6300．670900．2050．2540．2880．315160．1680．5590．6150．6551000．1950．2410．2740．300170．4560．5450．6010．6411250．1740．2160．2460．269180．4140．5320．5870．6281500．1590．1980．2250．247190．4330．5200．5750．6162000．1380．1720．1960．215200．4230．5090．5630．6043000．1130．1410．1600．176210．4130．4890．5520．5924000．0980．1220．1390．153