中科院研究生課程  系統辨識 System Identification 簡體中文  普通話 只於電腦播放 DVD

根據系統的輸入輸出時間函數來確定描述系統行為的數學模型，是現代控制理論中的一個分支。對系統進行分析的主要問題是根據輸入時間函數和系統的特性來確定輸出信號。對系統進行控制的主要問題是根據系統的特性設計控制輸入，使輸出滿足預先規定的要求。
根據系統的輸入輸出時間函數來確定描述系統行為的數學模型，是現代控制理論中的一個分支。對系統進行分析的主要問題是根據輸入時間函數和系統的特性來確定輸出信號。對系統進行控制的主要問題是根據系統的特性設計控制輸入，使輸出滿足預先規定的要求。而係統辨識所研究的問題恰好是這些問題的逆問題。通常，預先給定一個模型類M={M}（即給定一類已知結構的模型）,一類輸入信號u和等價準則J=L(y，yM)（一般情況下，J是誤差函數，是過程輸出y和模型輸出yM的一個泛函）。然後選擇使誤差函數J達到最小的模型,作為辨識所要求的結果。系統辨識包括兩個方面：結構辨識和參數估計。對於一個實際應用領域，要找到系統的合適的模型往往是很困難的，特別是結構的選擇，它主要取決於對系統已有的知識和應用模型的目的。由於應用領域的多樣性,結構的選擇很難有一般的規則可循。此外,有時也利用系統的輸入輸出來辨識模型的結構，特別是在已知系統是線性的情況下，模型的階或結構指標是通過辨識來得到的。如果模型的結構已知，辨識剩下的問題就是參數估計，即通過實驗數據確定模型中的未知參數。之所以用“估計”，是因為對於幾乎所有實際情形，實驗數據總是有誤差的。因此參數估計必須使用統計方法才能得到良好的結果。在實際的辨識過程中，隨著使用的方法不同，結構辨識和參數估計這兩個方面並不是截然分開的，而是可以交織在一起進行的。
辨識的目的在提出和解決一個辨識問題時，明確最終使用模型的目的是至關重要的。它對模型類（模型結構）、輸入信號和等價準則的選擇都有很大的影響。通過辨識建立數學模型通常有四個目的。
①估計具有特定物理意義的參數有些表徵系統行為的重要參數是難以直接測量的，例如在生理、生態、環境、經濟等系統中就常有這種情況。這就需要通過能觀測到的輸入輸出數據，用辨識的方法去估計那些參數。
②仿真仿真的核心是要建立一個能模仿真實係統行為的模型。用於系統分析的仿真模型要求能真實反映系統的特性。用於系統設計的仿真，則強調設計參數能正確地符合它本身的物理意義。
③預測這是辨識的一個重要應用方面，其目的是用迄今為止系統的可測量的輸入和輸出去預測系統輸出的未來的演變。例如最常見的氣象預報，洪水預報，其他如太陽黑子預報，市場價格的預測，河流污染物含量的預測等。預測模型辨識的等價準則主要是使預測誤差平方和最小。只要預測誤差小就是好的預測模型，對模型的結構及參數則很少再有其他要求。這時辨識的準則和模型應用的目的是一致的，因此可以得到較好的預測模型。
④控制為了設計控制系統就需要知道描述系統動態特性的數學模型，建立這些模型的目的在於設計控制器。建立什麼樣的模型合適，取決於設計的方法和準備採用的控制策略。