前言

对于实际的复杂系统,很难用理论分析的方法获得数学模型。系统辨识是指根据系统的实验数据来确定系统的数学模型,系统辨识为已经存在的系统建立数学模型提供了有效的方案。

系统辨识理论是一门应用范围很广的学科,其应用已经遍及许多领域。目前不仅在控制领域需要建立数学模型,在其他领域,如生物学、生态学、医学、天文学及社会经济学等也需要建立数学模型,从而根据数学模型来确定最终控制决策。

有关系统辨识理论及其工程应用,已有大量的论文和著作发表。本书介绍了系统辨识的基本理论、基本方法和应用技术,同时融入了国内外同行近年来所取得的新成果。为了使读者能了解、掌握和应用这一领域的最新技术,并学会用MATLAB语言进行系统辨识算法的设计,作者编写了这本书,以抛砖引玉,供广大读者学习参考。

本书具有几个特点:

(1)系统辨识算法着重于基本概念、基本理论和基本方法,并介绍了一些有潜力的新思想、新方法和新技术。

(2)针对每种系统辨识算法给出了完整的MATLAB仿真程序,并给出了程序的说明和仿真结果,具有很强的可读性。

(3)着重从应用领域角度出发,突出理论联系实际,面向广大工程技术人员,具有很强的工程性和实用性。书中有许多应用实例及其结果分析,为读者提供了有益的借鉴。

(4)所给出的各种系统辨识算法完整,程序设计结构设计力求简单明了,便于自学和进一步开发。

全书共9章,包括绪论、系统辨识常用输入信号、最小二乘参数辨识方法及原理、极大似然参数辨识方法及其应用、传递函数的时域与频域辨识、神经网络辨识及其应用、模糊系统辨识、智能优化算法辨识及灰色系统辨识。书中有大量实例,每种实例都进行了仿真分析,并给出了相应的MATLAB仿真程序。

本书是在MATLAB R2011a 环境下开发的,并适用于其他更高级版本。各个章节的内容具有很强的独立性,读者可以结合自己的方向深入地进行研究。

本书由刘金琨、沈晓蓉、赵龙共同编著。其中,沈晓蓉编写第2章和第4章,赵龙编写第3章,其余各章由刘金琨编写。研究生袁瑞侠参与了书稿的整理和校对工作。

本书各部分内容既相互联系又相互独立,读者可根据自己需要选择学习。本书可作为高等院校自动化、计算机应用、机械电子工程等专业高年级本科生或研究生的教材或参考书,也可供相关专业的工程技术人员阅读。

本书提供免费的电子课件、MATLAB仿真程序,读者可登录网站http://si.buaa.edu.cn下载;或登录电子工业出版社的华信教育资源网:www.hxedu.com.cn,注册后免费下载;或通过邮件与作者ljk@buaa.edu.cn联系索取。

由于作者水平有限,书中难免存在一些不足和错误之处,欢迎广大读者批评指正。

作者

2013年1月于北京航空航天大学