目录 1
绪论 1
第一节 系统辨识技术发展概况 1
第二节 辨识问题的提法和基本工作步骤 3
参考文献 6
第一章 信号分析及统计估计知识 7
第一节 确定性信号的频域分析 7
一、傅立叶变换与功率谱密度 7
二、连续时间信号的拉普拉斯变换 15
三、离散时间信号的z变换 16
四、三种变换之间的关系 19
第二节 随机性信号的统计分析 21
一、随机过程的概率分布和统计函数 22
二、遍历性平稳随机过程（序列） 25
三、自回归滑动和序列（ARMA序列） 32
第三节 统计估计的基本概念和方法 33
一、基本概念 34
二、基本估计方法 35
参考文献 43
第二章 线性定常系统的数学模型 44
一、微分方程 45
第一节 连续时间系统的数学模型 45
二、传递函数 47
三、频率响应特性 49
四、冲激响应函数（权函数） 52
五、阶跃响应函数（飞升曲线） 53
六、状态微分方程 54
第二节 离散时间系统的数学模型 59
一、差分方程 59
二、脉冲传递函数 59
三、冲激响应序列 62
四、阶跃响应序列 64
五、状态差分方程 66
六、状态微分方程与状态差分方程的关系 69
第三节 参数模型与非参数模型之间的相互转换关系 69
一、连续时间系统的两类模型之间的关系 70
二、离散时间系统的两类模型之间的关系 79
第四节 多变量系统模型特点 83
一、多变量连续时间系统模型的特点 83
二、多变量离散时间系统模型的特点 85
第五节 线性系统对随机输入信号的响应 89
一、连续时间系统的响应 90
二、离散时间系统的响应 93
第六节 考虑观测噪声情况下线性系统模型的特点 98
一、单变量离散时间系统模型的特点 99
二、多变量离散时间系统模型的特点 102
参考文献 104
第三章 辨识线性定常系统动态特性的时域响应法 105
和频域响应法 105
第一节 时域响应特性测试方法 105
一、施加阶跃信号直接测取阶跃响应曲线 105
二、施加方波信号间接测取阶跃响应曲线 107
三、施加？脉冲信号近似地直接测取冲激响应曲线 109
第二节 频域响应特性测试方法 110
一、施加波形已知的周期信号测试法 110
二、施加非周期信号测试法 115
参考文献 124
第四章 辨识线性定常系统动态特性的相关分析法 125
第一节 相关分析法（COR法）的基本原理 125
一、基本关系式 125
二、采用相关分析法进行在线辨识的基本方案 127
一、M序列的生成方法 131
第二节 最大长度伪随机双电平信号（M序列） 131
二、M序列的基本特征和性质 135
第三节 用M序列信号测试系统冲激响应的具体步骤 138
一、第一次预备试验 139
二、选择参数适当的M序列作测试信号 140
三、第二次预备试验 143
四、正式试验 143
五、数据处理 144
第四节 逆重复M序列 152
一、逆重复M序列的生成方法和基本性质 153
二、消除直流漂移干扰误差的原理 157
第五节 多变量系统冲激响应的辨识方法要点 159
小结 164
参考文献 165
第五章 线性系统参数估计的最小二乘法 166
第一节 最小二乘参数估计法（LS法）原理 166
一、基本关系式 166
二、在白噪声假设下最小二乘参数估计的统计性质 170
三、加权最小二乘估计 172
第二节 最小二乘参数估计中的病态问题 173
第三节 采用渐消记忆法时最小二乘参数估计的递推算法 175
一、差分方程模型参数估计 182
第四节 多变量系统参数的最小二乘估计 182
二、状态差分方程模型参数估计 183
第五节 普通最小二乘法所得参数估计的有偏性 186
第六节 辅助变量法（IV法） 188
第七节 广义最小二乘法（GLS法） 192
一、基本原理与迭代算法 192
二、估计偏差校正算法 198
第八节 增广最小二乘法（ELS法） 200
第九节 多级最小二乘法（MSLS法） 203
第十节 相关分析-最小二乘两步法（COR-LS法） 206
一、直接拟合法 207
二、利用任意给定的输入数据平滑法 208
三、利用平稳输入、输出数据平滑法 210
第十一节 ARMA模型参数的最小二乘估计法的特点 212
一、非线性最小二乘估计法 213
二、线性最小二乘估计法 220
小结 221
参考文献 221
第一节 最大似然估计法（ML法）的基本原理 223
一、似然函数的推导 223
第六章 线性系统参数估计的最大似然法 223
二、最优化方法的应用 227
三、最大似然参数估计的统计性质 230
第二节 最大似然参数估计的递推算法 232
参考文献 238
第七章 系统辨识工作中的一般性实际问题 239
第一节 先验知识的利用与辨识方法的选择 239
第二节 输入信号的选择 242
一、非参数模型情况 242
二、参数模型情况 244
一、采样间隔的选择 246
第三节 观测数据的采集和预处理 246
二、观测记录长度的选择 247
三、不良数据的剔除 248
四、直流分量的辨识 249
五、高频和低频噪声的消除 250
第四节 阶和时延的检验 251
一、纯时延的检验 252
二、阶的检验 252
三、零参数的检验 255
四、阶与时延的联合检验 257
一、直接辨识法情况 258
第五节 闭环状态下系统的可辨识条件 258
二、间接辨识法情况 260
参考文献 261
第八章 系统辨识技术在各种机械产品动态性能试验 262
研究中的应用 262
第一节 辨识技术用于动力机械性能的试验研究 262
第二节 辨识技术用于交通运输机械性能的试验研究 275
一、汽车振动舒适性研究中车身悬挂系统和人／椅系统动态模型的辨识 275
二、船舶转向驾驶动态特性的辨识 285
一、谷物装卸用螺旋式输送机临界转速的测定 295
第三节 辨识技术用于农业机械性能的试验研究 295
二、谷物卸料用斜溜槽动态特性辨识 300
第四节 辨识技术用于轴承性能的试验研究 302
第五节 辨识技术用于机床结构部件的动态响应特性测试 311
一、辨识技术用于机床总体结构频率响应特性和振型 311
的测定 311
二、辨识技术用于机床滑动部件摩擦力动态阻尼特性 324
的测定 324
参考文献 332
的应用 335
第一节 机床切削力动态特性的辨识 335
第九章 系统辨识技术在机械制造工艺设备自动化中 335
第二节 机床切削加工颤振模型的辨识 345
第三节 机床走刀切削工艺系统的辨识 348
第四节 机床电气传动系统的辨识 356
一、晶闸管-直流电动机（SCR-D）自动调速系统的辨识 356
二、具有自适应能力的直接数字控制（ADDC）直流电机传动系统的在线辨识 363
第五节 加热设备动态特性的辨识 367
一、加热炉动态特性的辨识 368
二、高温持久试验机加热炉温控数学模型辨识 376
参考文献 383
第一节 轧钢机械系统的辨识 385
的应用 385
第十章 系统辨识技术在其他工业生产机械装置自动化中 385
一、连轧机的在线辨识 387
二、冷轧机恒张力调节系统的在线辨识与在线调整 393
第二节 造纸机械的辨识 397
第三节 发电机械的辨识 407
一、水轮发电机组的在线辨识 408
二、汽轮发电机组的在线辨识 411
参考文献 421
附录1 矩阵知识纲要 421
附录2 概率论知识纲要 432
附录3 曲线拟合或参数估计用非线性最小二乘算法 442