[发明专利]一种结合阶跃与正弦激励的二阶系统辨识方法

摘要

本发明公开了一种结合阶跃与正弦激励的二阶系统辨识方法，可用于辨识热能工程系统中形如的二阶系统。本方法包括：首先，向系统输入单位阶跃信号，根据阶跃响应曲线计算系统增益K及时间参数之和(T1+T2)；然后，向系统输入正弦信号，不断调整信号频率，使输出正弦波的相位恰好落后输入信号90°，其对应频率ω即为二阶系统的自然震荡频率ω0，根据ω0与系统特征参数T1、T2的关系，得出T1×T2的值；最后，根据以上条件计算得特征参数T1、T2，辨识结束。本方法规避了“切线法”、“两点法”等传统时域辨识方法对噪声敏感的缺陷，通过结合二阶系统频域响应增强了本方法的抗噪声干扰能力，提高了本方法在热工过程应用中的可靠性。

主权项

1.一种结合阶跃与正弦激励的二阶系统辨识方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：对二阶系统时间变量无因次化，得到系统的阶跃响应输出信号y(t)如式(1)所示：式(1)中，K为系统开环增益，u0为阶跃输入信号幅值，t为时间，T1和T2均为系统特征参数；S2：通过式(2)计算得到系统增益K：式(2)中，y(∞)为y(t)的最终稳态值；根据式(3)计算得到T1+T2的值：式(3)中，t0.7为y(t)曲线上0.7y(∞)对应的时刻；S3：根据式(4)求得T1T2的值：式(4)中，ω0为系统特征频率；S4：根据步骤S2和S3得到的T1+T2和T1T2的值，计算得到T1和T2。