文档介绍：实验报告
--
课程：系统辨识
题目：基于matlab的4阶系统辨识实验
作者：
专业：自动化
学号：11351014
目录
实验报告……………………………………………………………………………………………………………………1
引言……………………………………………………………………………………………………………..2
实验方法和步骤………………………………………………………………………………………….2
实验数据和结果………………………………………………………………………………………….2
实验分析……………………………………………………………………………………………………..4
引言
系统辨识是研究如何确定系统的数学模型及其参数的理论。而模型化是进行系统分析、仿真、设计、预测、控制和决策的前提和基础。
本次实验利用matlab工具对一个简单的4阶系统进行辨识，以此熟悉系统辨识的基本步骤，和matlab里的一些系统辨识常用工具箱和函数。
这次实验所采取的基本方法是对系统输入两个特定的激励信号，分别反映系统的动态特性和稳态特性。通过对输入和输出两个系统信号的比较，来验证系统的正确性。
实验方法和步骤
实验方法
利用matlab对一个系统进行辨识，选取的输入信号必须能够反映系统的动态和稳态两个方面的特性，才能更好地确定系统的参数。本次实验采取了两种输入信号，为反映动态特性，第一个选的是正弦扫频信号，由下面公式产生：
选定频率范围f0~ff，w(t)是时间t的线性函数，具有扫频性质，可以反映系统的动态特性。
为反映稳态特性，选的输入信号是阶跃信号。以上的到两组数据，利用matlab的merge()函数，对两组数据融合，然后用matlab系统辨识工具箱中的基于子空间方法的状态空间模型辨识函数n4sid()来对系统进行辨识
实验步骤
(1)建立一个4阶的线性系统，作为被辨识的系统，传递函数为
(2)产生扫频信号u1和阶跃信号u2
(3)u1、u2作为输入对系统进行激励，分别产生输出y1和y2
(4)画出稳态测试输入信号u1-t的曲线，和y1-t的曲线
画出动态测试输入信号u2-t的曲线，和y2-t的曲线
(5)使用merge()函数对u1-y1数据和u2-y2数据进行融合，并使用n4sid()函数对系统进行辨识。
(6)画出原系统和辨识出的系统的零极点图，画出原系统和辨识出的系统的阶跃响应特性曲线，通过对比，验证辨识出的系统的准确性。
实验数据和结果
分别以扫频正弦函数、阶跃函数作为系统的激励，得到的输出：
原系统传递函数：
-11 s^3 + 54 s^2 - 87 s + 65
----------------------------------
s^4 + 12 s^3 + 54 s^2 + 108 s + 65
系统辨识出的系统传递函数：
- s^3 + s^2 - s + 65