[發明專利]一種辨識含飽和非線性系統的方法

在審

• 申請號: 201710117844.8
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106950830A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 胡爽;朱紀洪;和陽;楊赟杰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司11250
• 代理人: 張建綱

1.一種辨識含飽和非線性系統的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟：

S1.設計輸入信號；為充分激勵系統，需考慮頻率與幅值兩方面因素，不僅要求輸入信號包含較為豐富的頻率成分，同時要求選取合適的幅值以使輸入信號頻率在系統狀態達到飽和限值前盡可能接近系統的主導頻率；系統經上述輸入信號激勵得到輸出響應及各狀態變量；

S2.加窗掃描處理經步驟1所得的各狀態變量；選取合適的窗口大小w，針對各狀態變量的第i個采樣點(i＝1,2,...,N，N為采樣點總數)，取其后連續w-1個采樣點，構成一個含有w個連續采樣點的數據窗口，計算該窗口內數據的方差V_i與平均值μ_i；按照上述加窗處理方法，逐個掃描各狀態所有采樣點，得到各狀態所有窗口的方差序列{V_i}與平均值序列{μ_i}；

S3.篩選經步驟2所得的方差序列{V_i}與平均值序列{μ_i}；選取合適的閾值，一般可取各狀態噪聲方差σ²作為閾值，若V_i≤σ²，則保留相應的V_i與μ_i，若V_i＞σ²，則舍棄相應的V_i與μ_i，得到方差序列{V_j}與平均值序列{μ_j}；

S4.篩選經步驟3所得的平均值序列{μ_j}，辨識飽和上限值以及下限值；選取合適的m確定飽和上限值的篩選范圍(m一般可取2,3,4等)，篩選滿足max(μ_j)-mσ≤μ_k≤max(μ_j)的數據序列{μ_k}，求取數據序列{μ_k}的平均值即為飽和上限值；同理，選取合適的n確定飽和下限值的篩選范圍，篩選滿足min(μ_j)-nσ≤μ_l≤min(μ_j)的數據序列{μ_l}，求取數據序列{μ_l}的平均值即為飽和下限值；

S5.篩選用于系統模型參數辨識的輸入輸出數據；當狀態變量數據第一次超過步驟4所述飽和限值，若此時為第p個采樣點，則選取系統輸入與輸出信號的前p-1個采樣點序列作為辨識數據；

S6.辨識系統模型參數，確定待辨識系統的階次及模型結構，對步驟5所得的辨識數據采用相關常規的辨識方法得到系統模型參數。