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《實驗實驗一利用相關(guān)分析法辨識脈沖響應(yīng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、實驗一利用相關(guān)分析法辨識脈沖響應(yīng)一、實驗?zāi)康耐ㄟ^仿真實驗掌握利用相關(guān)分析法辨識脈沖響應(yīng)的原理和方法。二、實驗內(nèi)容下圖為本實驗的原理框圖。過程傳遞函數(shù)為,其中；分別為過程的輸入和輸出變量；為過程測量白噪聲，服從正態(tài)分布，均值為零，方差為，記作；為過程的脈沖響應(yīng)理論值，為過程脈沖響應(yīng)估計值，為過程脈沖響應(yīng)估計誤差。v(k)過程的輸入驅(qū)動采用M序列，輸出受到白噪聲的污染。根據(jù)過程的輸入和輸出數(shù)據(jù)，利用相關(guān)分析算法根據(jù)輸出過程的脈沖響應(yīng)值，并與過程脈沖響應(yīng)理論值比較，得到過程脈沖響應(yīng)估計誤差值，當時，應(yīng)
2、該有。z(k)y(k)u(k)相關(guān)分析法三、實驗方案設(shè)計(1)采用串聯(lián)傳遞函數(shù)仿真9u(k)x(k)y(k)令，則的表達框圖為：編程語句可寫成：(2)白噪聲生成●利用U[0,1]均勻分布的隨機數(shù)生成正態(tài)分布的白噪聲其中，標準差分別取0,0.1,0.5?！窬幊陶Z句9(3)M序列生成●用M序列作為辨識的輸入信號，N序列的循環(huán)周期取,時鐘節(jié)拍，幅度,邏輯“0”為a,邏輯“1”為-a，特征多項式自選，如。●生成M序列的結(jié)構(gòu)圖C1C2C3C4C5C6CPM(6)M(5)+M(4)M(3)M(2)M(1)M
3、(0)●編程語句(4)互相關(guān)函數(shù)的計算9其中，r為周期數(shù)，表示計算互相關(guān)函數(shù)所用的數(shù)據(jù)是從第二個周期開始的，目的是等過程仿真數(shù)據(jù)進入平穩(wěn)狀態(tài)。(5)計算脈沖響應(yīng)估計值●脈沖響應(yīng)估計值●脈沖響應(yīng)估計誤差四、數(shù)據(jù)記錄理想狀態(tài)下，即在沒有白噪聲干擾下的數(shù)據(jù)輸入白噪聲標準差sigma(0.5):0脈沖響應(yīng)估計誤差0.0266輸入白噪聲標準差sigma(0.5):0.1脈沖響應(yīng)估計誤差0.0281輸入白噪聲標準差sigma(0.5):0.5脈沖響應(yīng)估計誤差0.0293輸入白噪聲標準差sigma(0.5):
4、1脈沖響應(yīng)估計誤差0.0391輸入白噪聲標準差sigma(0.5):2脈沖響應(yīng)估計誤差0.0616數(shù)據(jù)列表輸入白噪聲標準差00.10.512脈沖響應(yīng)估計誤差0.02660.02810.02930.03910.0616五、結(jié)果分析利用相關(guān)分析法分析脈沖響應(yīng)，9得到脈沖響應(yīng)的估計誤差是隨著輸入白噪聲標準差的增加而增大的，帶有白噪聲污染的輸出z,在白噪聲標準差為0時與理想輸出y是重合的，白噪聲的標準差愈小對系統(tǒng)的輸出干擾愈小。六．程序流程啟動定維輸入數(shù)據(jù)u(252)，輸出數(shù)據(jù)（不含噪聲）y(252)輸
5、出數(shù)據(jù)（含噪聲）z(252)，噪聲數(shù)據(jù)v(252)，M序列M(7)互相關(guān)函數(shù)R(63)，脈沖響應(yīng)g(63)，脈沖響應(yīng)估計Eg(63)賦初值過程仿真參數(shù)：K＝120,T1=8.3,T2=6.2,T0=1.0生成M序列參數(shù)：a=1,P＝6,M(0),…,M(7)不能全為0生成白噪聲參數(shù)：M＝32768,A=179,x0=11人機對話噪聲標準差：Sigma；生成數(shù)據(jù)周期數(shù)：r過程仿真生成M序列；生成白噪聲；生成過程輸入和輸出數(shù)據(jù)計算脈沖響應(yīng)估計值計算互相關(guān)函數(shù)；計算脈沖響應(yīng)估計值計算脈沖響應(yīng)估計誤差計
6、算脈沖響應(yīng)理論值；計算脈沖響應(yīng)估計誤差9計算過程噪信比計算噪聲方差；計算過程輸出數(shù)據(jù)方差打印實驗結(jié)果脈沖響應(yīng)估計曲線；數(shù)據(jù)分析；估計誤差源程序清單%利用相關(guān)分析法辨識脈沖響應(yīng)clc;clearall;closeall;a=1;Np=63;Ts=1;%采樣時間初始化條件%過程仿真參數(shù)K=120;T0=1;T1=8.3;T2=6.2;%產(chǎn)生輸入u(k)r=4;M=[0001011];%-初始狀態(tài)向量P=7;%-實際應(yīng)為6，循環(huán)周期Np=2^6-1=63fork=1:1:252u(k)=1-2*M(7
7、);%-取M6(相對M0而言)結(jié)果生成M序列M(1)=xor(M(6),M(7));ifM(1)==2M(1)=0;endi=P;whilei>1M(i)=M(i-1);i=i-1;endend%產(chǎn)生輸入數(shù)據(jù)x（k）%系統(tǒng)仿真方法一，指導(dǎo)書上的K1=K/(T1*T2);E1=exp(-T0/T1);E2=exp(-T0/T2);9x(1)=0;y(1)=0;fork=2:1:252x(k)=E1*x(k-1)+T1*K1*(1-E1)*u(k-1)+T1*K1*(T1*(E1-1)+T0)*(u
8、(k)-u(k-1))/T0;y(k)=E2*y(k-1)+T2*(1-E2)*x(k-1)+T2*(T2*(E2-1)+T0)*(x(k)-x(k-1))/T0;end%產(chǎn)生不帶噪聲的輸出數(shù)據(jù)y（k）%or%sys=tf([120],[8.3*6.2,8.3+6.2,1]);%y1=lsim(sys,u,1:length(u));%輸入為M序列時對系統(tǒng)進行仿真%y=y1';sigma=input('輸入白噪聲標準差sigma(0.5):');v=whitenoise(0,sigma^2,len
