实验2脉冲响应法(20210102172102)

1、1 实验题目:脉冲响应法 实验2脉冲响应法 实验报告 哈尔滨工业大学 航天学院控制科学与工程系 专业：自动化 班级： 0904103 姓名：邱国锐 日期：2012 年10月日 2.实验目的 通过仿真实验掌握利用相关分析法辨识脉冲响应的原理和方法。 3 实验主要原理 一个单入单出线性定常系统的动态特性可用它的脉冲响应函数g(T )来 描述。 践性系统 g何 od 则 y(t) = 0 g(Gx(t Gd v(k) n I圍小土叠 _ OfSUz(k) i I- ?：c3占 i I论 f L I i-Z delta, g 作阁 J结 ； 6 .程序代码 fun cti on ex2 %创建M序列

2、Np=63;%循环周期 delta_T = 1;% 时钟节拍 a=1;%幅度 捌始化M序列 M(1)=1; M(2)=0; M(3)=0; M(4)=1; M(5)=1; M(6)=0; M_XuLie(Np) = 0; for n = 1 : Np temp = xor(M(6), M(5); if(temp = 0) M_XuLie( n) = a; else M_XuLie( n) = -a; end M(6) = M(5); M(5) = M(4); M(4) = M(3); M(3) = M(2); M(2) = M(1); M(1) = temp; end %stairs(M_Xu

3、Lie) %生成M序列完毕 r = 3; % 周期数 u=repmat(M_XuLie,1,r+1);%将M序列赋给输入，作为输入信号 %第一步，从 u(k)得到 x(k),y(k) K = 120; T0 = 1; % 采样时间 T1 = 8.3; T2 = 6.2; K1=K/(T1*T2); 9初始化X(k),Y(k)为0 K2=1 x(63)=0; y(63)=0 for k = 2 : 63*4 %取得x(k)序列 x(k)=exp(-T0/T1)*x(k-1)+T1*K1*(1-exp(-T0/T1)*u(k-1)+T1*K1. *(T1*(exp(-T0/T1)-1)+T0)*(

4、u(k)-u(k-1)/T0 %取得y(k)序列 y(k)=exp(-T0/T2)*y(k-1)+T2*K2*(1-exp(-T0/T2)*x(k-1)+T2*K2 *(T2*(exp(-T0/T2)-1)+T0)*(x(k)-x(k-1)/T0 end %获取没有白噪声时候输出完毕 %乍图 figure(1); plot(u,T); hold on; plot(x,k); plot(y,b); lege nd(u(k),x(k),y(k); %第二步，将白噪声添加入输出信号 沪生白噪声信号v fan gcha = 0.5;%随意指定的方差 v = fangcha * randn(1,63*4

5、); %言号叠加，输出实际信号z(k) z = y + v; %figure(2); %plot(v,m); %hold on; %plot(z,y); figure(2); %打印无白噪声污染信号 plot(y,b); hold on; %丁印白噪声信号 plot(v,m); %打印白噪声污染后的信号 plot(z,k); lege nd(y(k),v(k),z(k); %计算 Rmz(k) for k = 1 : Np Rmz(k)=0;% 初始化为0 for i = (Np + 1) : (r+1)*Np) Rmz(k)=Rmz(k) + u(i-k)*z(i); end Rmz(k)=

6、Rmz(k)/(r*Np); end %十算c c=-Rmz(Np - 1); %十算脉冲响应估计值g1 g仁 Np*(Rmz+c)/(Np+1)*aA2*delta_T); %十算理论脉冲g0 for k = 1: Np gO(k)=K/(T1-T2)*(exp(-k*delta_T/T1)-exp(-k*delta_T/T2); end %十算脉冲响应估计误差 delta_g delta_g=sqrt(sum(g0-g1).A2)/sum(g0.A2); figure(3); plot(gO,k); hold on; plot(g1,r); %axis(0,100,0,10); legend(脉冲响应理论值g0(k),脉冲响应估计值g1); 7 实验结果及分析 (1)输如u,中间输入x,无干扰输入y 白噪声标准差为1.5时，理想输出y，带干扰的输出乙干扰v: (3)输入白噪声标准差为1.5,周期数r为3时，脉冲响应理论值与估计值 脉冲响应估计误差：0.0467 实验结论：本次试验，验证了维纳 -霍夫积分方程的正确性，同时对M序列有了更深层次的 理解，对相关分析法辨识脉冲响应这种方法有了更多的了解和运用。在程序中修改r 的值， 和方差得到的结果不同， 在仿真中， 看到， 白噪声方