1.一种小运算量的低阶相异实极点线性系统阶数直接式辨识方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、在Matlab平台上的simulink环境中建立了二阶线性集总参数电路模型,其电容电压作为输出,记为u2(t);电压传感器与采样模块用以采集u2(t),并送入工作平台保存起来;白噪声模拟实际工作中的干扰信号,它混入幅值为20V的阶跃信号中,与该阶跃信号一起控制受控电压源产生带有干扰信号的20V阶跃直流电压源供给这个电路;
让待测系统输入为零,并解除约束力让系统处于零平衡状态,即系统的输出及其状态等于零,且处于平衡不发生变化,随后准备一个幅值为b的恒值输入激励和一个输出量y(t)采集系统;
步骤二、将步骤一中准备好的恒值输入激励施加至待测系统输入端,同时利用准备好的采集系统采集输出y(t),并予以保存,记f(r)=y(rT),为第r个周期采集的系统输出值y(t),r=1、2、3…N,T为采样周期,N为采集的样本个数;
步骤三、计算出样本元h(r,j),h(r,j)=f(r)‑f(j),其中r=1、2、3…N,j=2、3…N,r≠j,初始化辨识次数Rec=1,阶数Num=‑1;
步骤四、令m=BasicL×Rec,r0=m‑BasicL+1,MaxL为0.5N的整数,20<BasicL<MaxL,计算出辨识基元g(a,c),a=1、2、3,c=1,2,3,4其中,其中,b=1、2、4;
步骤五、计算一级辨识元D111、D112、D121、D122,以及一级辨识要素D11、D12,其中D11=D111‑D112、D12=D121‑D122;
步骤六、计算二级辨识元D211、D212、D221,以及二级辨识要素D21、D22,其中D21=D211‑D212、D22=g(2,3)g(2,4)D12‑g(2,4)g(3,3)D12;
步骤七、计算三级辨识元D31、D32、D33、D34、D35、D36,以及三级辨识要素D3,其中D3=D31+D32+D33‑D34‑D35‑D36;
步骤八、计算辨识因子χRec(1)、χRec(2)、χRec(3);若D12=0,则有χRec(1)=3,否则若 D 22 = 0 ,则有 χ Re c ( 2) = 3 ,χ R e c (3 ) =1 ,否 则 ,步骤九、将允许误差记为Tol,根据χRec(1)、χRec(2)、χRec(3)分析出待测系统的阶数Num;
步骤十、若Num=‑1且Rec=1,则Rec=2,转至步骤四计算;否则,结束,此时如果Num=‑
1,待测系统为非相异实数极点低阶线性系统。
2.根据权利要求1所述的一种小运算量的低阶相异实极点线性系统阶数直接式辨识方法,其特征在于:所述步骤五和步骤六中D111、D112、D121、D122、D211和D212由下式计算D111=g(1,1)g(2,3)g(3,4)+g(1,4)g(2,1)g(3,3)+g(1,3)g(2,4)g(3,1)D112=g(1,1)g(2,4)g(3,3)+g(1,3)g(2,1)g(3,4)+g(1,4)g(2,3)g(3,1)D121=g(1,2)g(2,3)g(3,4)+g(1,4)g(2,2)g(3,3)+g(1,3)g(2,4)g(3,2)D122=g(1,2)g(2,4)g(3,3)+g(1,3)g(2,2)g(2,2)+g(1,4)g(2,3)g(3,2)D211=g(2,1)g(3,4)D12+g(2,4)g(3,2)D11
D212=g(2,4)g(3,1)D12+g(2,2)g(3,4)D11
D221=g(2,3)g(3,4)‑g(2,4)g(3,3)。
3.根据权利要求1所述的一种小运算量的低阶相异实极点线性系统阶数直接式辨识方法,其特征在于:所述步骤七中D31、D32、D33、D34、D35和D36由下式计算D31=g(1,1)g(2,2)g(2,3)g(3,3)g(3,4)+g(1,1)g(2,3)g(2,4)g(3,2)g(3,3)D32=g(1,2)g(2,1)g(2,4)g(3,3)g(3,3)+g(1,2)g(2,3)g(2,3)g(3,1)g(3,4)D33=g(1,3)g(2,2)g(2,4)g(3,1)g(3,3)+g(1,3)g(2,1)g(2,3)g(3,2)g(3,4)D34=g(1,1)g(2,2)g(2,4)g(3,3)g(3,3)+g(1,1)g(2,3)g(2,3)g(3,2)g(3,4)D35=g(1,2)g(2,1)g(2,3)g(3,3)g(3,4)+g(1,2)g(2,3)g(2,4)g(3,1)g(3,3)D36=g(1,3)g(2,2)g(2,3)g(3,1)g(3,4)+g(1,3)g(2,1)g(2,4)g(3,2)g(3,4)。
4.根据权利要求1所述的一种小运算量的低阶相异实极点线性系统阶数直接式辨识方法,其特征在于:所述步骤八中当χRec(1)=χRec(2)=3,χRec(3)=1,则Num=0,待测系统为零阶系统,即比例系统;当Num=‑1且|χRec(1)‑χRec(3)‑2|≤Tol,|χRec(2)‑2χRec(3)‑1|≤Tol,则Num=1,待测系统为一阶系统;当Num=‑1且|χRec(1)‑χRec(2)+χRec(3)‑1|≤Tol,则Num=
2,待测系统为二阶系统;当Num=‑1,Rec=2,且有|χ1(1)‑χ2(1)|≤Tol,|χ1(2)‑χ2(2)|≤Tol,|χ1(3)‑χ2(3)|≤Tol,则Num=3,待测系统为三阶系统。
5.根据权利要求4所述的一种小运算量的低阶相异实极点线性系统阶数直接式辨识方法,其特征在于:所述Num=1时,计算辨识误差IdError=max{χRec(1)‑χRec(3)‑2,χRec(2)‑2χRec(3)‑1};所述Num=2时,计算辨识误差IdError=χRec(1)‑χRec(2)+χRec(3)‑1;所述Num=3时,计算辨识误差IdError=max{|χ1(1)‑χ2(1)|,|χ1(2)‑χ2(2)|,|χ1(3)‑χ2(3)|}。