(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210903201.7 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 山东科技大 学 地址 266590 山东省青岛市黄岛区前湾港 路579号山东科技大 学 (72)发明人 周克敏　韩雪　苏为洲　李威　 刘浩天　张桂林　 (74)专利代理 机构 北京君慧知识产权代理事务 所(普通合伙) 11716 专利代理师 王彬 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/15(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 17/12(2006.01) (54)发明名称 一种不确定系统的辨识方法及设备 (57)摘要 本申请公开了一种不确定系统的辨识方法 及设备， 涉及系统辨识技术领域。 用以解决现有 的系统辨识方法辨识效率低、 精度低， 对辨识模 型精度描述不明确的技术问题。 方法包括： 根据 待辨识系统的输入信号以及输出信号， 确定相关 序列函数； 根据相关序列函数， 确定待辨识系统 的脉冲响应序列； 根据脉冲响应序列构造Hankel 矩阵， 并对Hankel矩阵进行奇异值分解； 根据奇 异值分解的结果， 确定待辨识系统的阶次； 根据 待辨识系统的阶次， 对Hankel矩阵进行进 一步分 解， 并根据最终分解的结果， 推导待辨识系统的 待辨识参数； 根据待辨识参数， 确定待辨识系统 的系统传递函数， 以将待辨识系统转换为确定系 统。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 115238509 A 2022.10.25 CN 115238509 A 1.一种不确定系统的辨识方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 根据待辨识系统的输入信号以及输出信号， 确定所述待辨识系统的相关序列函数； 根据所述相关序列函数， 确定所述待辨识系统的脉冲响应序列； 根据所述脉冲响应序列构造 Hankel矩阵， 并对所述Han kel矩阵进行奇异值分解； 根据所述奇异值分解的结果， 确定所述待辨识系统的阶次； 根据所述待辨识系统的阶次， 对所述Hankel矩阵进行进一步分解， 并根据所述进一步 分解的结果， 推导所述待辨识系统的待辨识参数； 根据所述待辨识参数， 确定所述待辨识系统的系统传递函数， 以将所述待辨识系统转 换为确定系统。 2.根据权利要求1所述的一种不确定系统 的辨识方法， 其特征在于， 根据待辨识系统的 输入信号以及输出信号， 确定所述待辨识系统的相关序列函数， 具体包括： 将伪随机信号u(kT)＝{u(0),u(T),u(2T), …}作为输入信号， 输入所述待辨识系统， 并 采集所述待辨识系统的输出信号y(kT)＝{y(0),y(T),y(2T), …}； 其中， T为信号周期； k＝ 0,1,2，……， N‑1； N为所述输入信号以及所述输出信号的序列长度； 根据所述输入信号， 确定所述待辨识系统的自相关序列函数： 根据所述输入信号以及所述输出信号， 确定所述待辨识系统的互相关序列函数： 所述自相关序列函数以及所述互相关序列函数构成所述待辨识系统的相关序列函数。 3.根据权利要求2所述的一种不确定系统的辨识方法， 其特征在于， 根据所述相关序 列， 确定所述待辨识系统的脉冲响应序列， 具体包括： 根据 得到输入输出信号与脉冲响应序 列的关系函数； 其中， g(kT)＝{g(0),g(T),g(2T), …}为所述脉冲响应序列； 将所述输入输出信号与脉冲响应序列的关系函数以及所述自相关序列函数， 代入所述 互相关序列函数中 ， 得到所述脉冲响应序列与所述相关序列函数的关系式 ： 令g(NT+lT)≈0,l≥0， 得到所述脉冲响应序列与所述相关序列函数的关系式的展开矩 阵： 根据所述展开矩阵， 计算得到所述脉冲响应序列：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115238509 A 24.根据权利要求3所述的一种不确定系统 的辨识方法， 其特征在于， 根据 所述脉冲响应 序列构造 Hankel矩阵， 并对所述Han kel矩阵进行奇异值分解， 具体包括： 获取所述待辨识系统的状态方程： 其中， x(kT)为所述待 辨识系统的状态变量， A、 B、 C、 D分别为所述待辨识系统的待辨识 参数， 且所述待辨识 参数均 为矩阵形式； 根据所述脉冲响应序列以及一个足够大的n< <N， 构造所述Han kel矩阵： 根据Hankel矩阵与所述待辨识系统状态方程的关系， 得到所述Hankel矩阵的转化矩 阵： 对所述转化矩阵进行奇异值分解， 得到奇异值矩阵： H ″＝Udiag{σ1……σn}VT； 其中， U、 V 为正交矩阵， σ1……σn为所述奇异值矩阵中的对角线元 素值， 即奇异值。 5.根据权利要求4所述的一种不确定系统 的辨识方法， 其特征在于， 根据 所述奇异值分 解的结果， 确定所述待辨识系统的阶次， 具体包括： 将所述奇异值矩阵中的奇异值σ1……σn从大到小 进行排列； 排列完成后， 若存在奇异值σr>>σr+1， 则将r确定为所述待 辨识系统的阶次； 其中， 1≤r ≤ n； 第r+1个奇异值σr+1≈0。 6.根据权利要求5所述的一种不确定系统 的辨识方法， 其特征在于， 根据 所述待辨识系 统的阶次， 对所述Han kel矩阵进行进一 步分解， 具体包括： 根据确定的阶次r， 对所述Hankel矩阵进一步分解， 得到Hankel矩阵的最终分解结果： 其中， U1＝[u1…ur],∑1＝diag{σ1,…, σr}， V1＝[v1…vr]； U2＝[ur+1...un]， ∑2＝diag {σr+1…σn},V2＝[vr+1…vn]。 7.根据权利要求6所述的一种不确定系统 的辨识方法， 其特征在于， 根据 所述进一步分 解的结果， 推导所述待辨识系统的待辨识参数， 具体包括： 根据所述Hankel矩阵的转化矩阵， 令 以及令 计算得到待辨识参数 以及待辨识参数 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115238509 A 3