科创中国
一种高精度闭环系统辨识方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-05-03 16:17:12
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：浙江省温州市| 姚情秘 | 2023-01-25 19:52:16
本发明涉及一种高精度闭环系统辨识方法，方法包括：S1、按照预先设定的激励信号对闭环系统进行持续激励，并在闭环系统在受到激励信号的激励的过程中获取输入数据、输出数据；S2、针对闭环系统在受到激励信号的激励的过程中获取的输入数据和输出数据进行预处理，获取预处理后的数据；S3、采用预处理后的数据训练与闭环系统对应的用于预测闭环系统未来输出的数据的模型，确定用于预测闭环系统未来输出数据的模型中的第一参数的具体值；第一参数与用于预测闭环系统未来输出数据的模型匹配的，且用于在预测闭环系统未来输出数据的模型在对输入到预测闭环系统未来输出数据的模型中的数据进行预测未来相应输出的数据的参数。
本发明涉及工业控制系统辨识技术领域，尤其涉及一种高精度闭环系统辨识方法。鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种高精度闭环系统辨识方法，其解决了获取系统输入输出数据不准确、预测精度不高的技术问题。
系统辨识首先根据后续需求定义辨识模型的表达形式，如状态空间形式、传递函数形式等；然后用合适的辨识算法估计模型参数使得辨识得到的模型可以模拟真实系统，即输入相同数据时，辨识模型和真实系统具有数值相差不大的输出。子空间辨识算法是辨识多输入多输出( MIMO) 系统状态空间模型的有效工具。子空间辨识算法将输入输出数据存储于分块 Hankel 矩 阵 当 中，并 通 过 对 特 定 矩 阵 的 奇 异 值 分 解( SVD)或 QR分解得到系统的状态空间矩阵。因此，子空间辨识算法相比于传统的辨识方法如预报误差法( PEM) ，具有简洁性和很强的数值稳定性，计算过程不涉及无法收敛的优化问题等。
发明人 褚健 吴洁芸 李雨宽 吴庆尉刘志勇
禇健，男，汉族，1963年4月生，浙江淳安人。浙江大学工业控制研究所日本京都大学化工系联合培养，工业自动化专业毕业，研究生学历，博士，教授。1989年3月参加工作，1984年11月加入中国共产党。
本发明的一种高精度闭环系统辨识方法，在确定所述用于预测闭环系统未来输出数据的模型中的第一参数的具体值的过程中应用了矩阵的QR分解、SVD分解，不涉及优化过程，因此确定第一参数的具体值时更快速、得到的第一参数的具体值更稳定和更精确，因此，进一步，更为准确的第一参数的具体值在用于对输入到所述用于预测闭环系统未来输出数据的模型中的数据进行预测未来相应输出的数据时，得到的结果也更为精确。
本发明的一种高精度闭环系统辨识方法，在确定所述用于预测闭环系统未来输出数据的模型中的第一参数的具体值的过程中考虑了采样的时间周期ts、截止长度p、闭环系统的阶次n，选取了在不同的时间周期ts、截止长度p、闭环系统的阶次n情况下，最优的第一参数的具体值，因此，进一步，更为准确的第一参数的具体值在用于对输入到所述用于预测闭环系统未来输出数据的模型中的数据进行预测未来相应输出的数据时，得到的结果也更为精确。技术合作，遣派学者专家到国外或者其他地区的高校，研究机构或者生产企业与对方的学者，专家合作进行研究设计，或者双方学者，专家轮流到对方学校，研究机构或者企业进行研究。
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