系统辨识与参数估计PDF电子书下载

目录 1

英文简写符号 1

第一章　数学模型 1

§1-1　辨识与估计 1

§1-2　模型类别 2

§1-3　冲激响应函数模型 3

§1-4　线性差分方程模型 5

一、线性定常SISO系统 5

二、MIMO系统的差分方程模型 7

三、规范型差分方程模型 9

四、从差分方程到传递函数 10

§1-5　状态空间模型 10

§1-6　辨识步骤 12

第二章　SISO系统非参数模型的辨识 15

§2-1　由Bode图求传递函数 15

§2-2　由阶跃响应求传递函数 16

§2-3　用解卷法辨识系统冲激响应函数 18

§2-4　相关法辨识冲激响应函数的基本原理 19

§2-5　相关辨识所用的激励信号 22

一、随机二位式序列及其性质 22

二、周期性激励情况下的相关辨识算法 25

三、m序列的产生及其性质 26

§2-6　SISO系统的相关辨识 35

一、相关辨识的算法讨论 35

二、相关辨识的统计性质 40

三、相关辨识实验中的几个实际问题 41

§2-7　传递函数拟合 45

一、由冲激响应求系统的频率特性（响应） 45

二、由频率特性求传递函数 47

§2-8　相关辨识中的其它伪随机序列 53

一、逆重复m序列 54

二、m3序列——三位式最大长度序列 55

§2-9　结论 58

附录 59

1．线性移位寄存序列分析 59

2．m序列性质的证明 62

第三章　成批处理辨识算法 68

§3-1　最小二乘算法（LS算法） 68

一、MA模型参数的最小二乘估计 68

二、ARMA模型参数的估计 70

三、加权最小二乘算法（WLS算法） 71

§3-2　最小二乘估计的统计特性 72

一、无偏性 72

二、有效性 76

三、一致性 78

§3-3　冲激响应函数的最小二乘估计 78

一、冲激响应序列的最小二乘估计 79

二、和相关辨识的联系 80

§3-4　广义最小二乘算法（GLS算法） 82

一、噪声叠加在系统输出端时的数学模型 82

二、无偏估计的条件 83

三、有色噪声和广义最小二乘算法 84

四、有色噪声为MA模型时的GLS算法 87

五、有色噪声参数未知条件下的GLS算法 89

§3-5　辅助变量算法（IV算法） 91

§3-6　增广矩阵算法（EM算法） 94

§3-7　极大似然算法（ML算法） 96

一、极大似然估计 99

二、ML估计和LS估计的关系 100

三、极大似然估计的数值计算方法 103

§3-8　极大似然估计的渐近性质 105

§3-9　结论 109

一、从成批处理到递推算法 111

§4-2　实时在线递推算法 111

§4-1 最小二乘算法的递推形式 111

第四章　辨识算法的递推形式 111

二、最小二乘算法的递推形式 113

§4-3　递推算法的数值计算问题 120

一、方根滤波和程序 121

二、UDUT分解 124

§4-4 GLS算法的递推形式 125

§4-5　IV算法的递推形式 127

§4-6　EM算法的递推形式 128

一、方程误差为AR模型的EM递推算法 128

二、方程误差为ARMA模型时的EM递推算法 129

§4-7 随机逼近估计算法（STA算法） 130

一、随机逼近算法的来由 130

二、估计差分方程参数的STA算法 132

§4-8　ML算法的递推形式 132

一、序贯观测时的似然函数 133

三、松弛算法 134

二、动态模型的预报误差方程描述 134

四、极大似然递推算法 135

§4-9　偏置的直接校正算法 138

§4-10　输出误差辨识算法 140

一、具有固定参数补偿器的并联MRAS算法 141

二、具有可调参数补偿器的并联MRAS算法 142

三、增广估计模型的并联MRAS算法 142

§4-11　递推算法的收敛性 143

附录　输出误差辨识算法的推导 146

§4-12　结论 146

第五章　阶的辨识 157

§5-1 阶和目标函数 158

§5-2　确定阶的F检验法 163

§5-3　确定阶的方程误差独立性检验法 163

§5-4　确定阶的AIC准则 164

§5-5　阶的递推辨识算法 165

§5-6　结论 167

一、MIMO系统的维纳—何甫方程 168

第六章　MIMO系统的辨识与参数估计 168

§6-1 用相关分析法辨识MIMO系统 168

二、MIMO系统的相关辨识法 169

§6-2　线性向量差分方程系数的估计 174

§6-3　规范型状态空间描述 177

一、可控规范型 177

二、可测规范型 186

§6-4　从传递函数阵求系统规范型 188

一、关于可控规范型的结构定理 188

二、关于可测规范型的结构定理 195

§6-5　MIMO系统的结构辨识 196

一、结构辨识的基本思想以及算法的改进形式 196

二、对输出解耦的结构辨识算法 202

§6-6　规范型向量差分方程和它的参数估计 203

§6-7　结论 207

第七章　非线性和闭环系统辨识 209

§7-1　伏尔特拉（Volterra）级数及其辨识 209

§7-2　哈默斯坦（Hammerstein）模型的辨识 210

§7-3　系统闭环条件下的辨识 212

一、输出信号相关估计算法（COR-O算法） 213

二、输入输出相关估计算法（COR-I/O算法） 216

第八章　辨识实验设计 218

§8-1　最优输入信号 218

一、目标函数 218

二、最优输入信号的设计 219

三、最优信号与伪随机二位式信号的比较 223

§8-2　采样周期和试验长度的选择 223

一、采样周期T0（或采样间隔）的选择 223

二、试验长度N的选择 224

§8-3　模型有效性检验 225

§8-4　结束语 225

习题 228

附录 233

参考文献 247