第3基本建模方法
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系统工程第三章系统建模方法
聚集性
节点倾向于形成紧密的集群或 社区。
鲁棒性与脆弱性
网络对随机攻击具有鲁棒性， 但对针对性攻击表现出脆弱性。
复杂网络的建模过程
确定网络节点与边 构建网络拓扑结构
分析网络特性 建立网络动态模型
识别系统中的实体作为节点，确定实体间的相互作用或关系作 为边。
根据节点和边的定义，构建网络的拓扑结构，包括节点的连接 关系和边的权重等。
目的
系统建模的主要目的是为了更好地理 解和分析系统的结构和行为，预测系 统的性能，以及为系统的优化设计和 控制提供决策支持。
系统建模的基本原则
准确性原则
模型应能准确地反映实际系统的本质特征和 主要行为。
可操作性原则
模型应具有可操作性和可计算性，以便进行 数值仿真和实验验证。
简明性原则
模型应尽可能地简单明了，避免不必要的复 杂性和冗余信息。
数据流图
使用数据流图描述系统中数据的流动和处理过程， 清晰地表达系统功能和数据之间的关系。
3
数据字典
对数据流图中的每个元素进行详细定义和描述， 形成数据字典，为系统分析和设计提供准确的数 据基础。
结构化设计方法
模块化设计
01
将系统划分为若干个功能模块，每个模块完成特定的功能，模
块之间通过接口进行通信。
多态是指允许使用父类类 型的指针或引用来引用子 类的对象，并可以在运行 时确定实际调用的子类对 象的方法。
面向对象的建模过程
识别对象
从问题领域中识别出实体和概念，将它们抽 象为对象。
定义类
根据对象的共同特征定义类，包括类的属性 和方法。
建立类之间的关系
通过继承、关联、聚合等方式建立类之间的 关系，形成类的层次结构。
SolidWorks2012中文版从入门到精通——第3章：基础特征建模
SOLIDWORKS_2012中文版从入门到精通第三章基础特征建模在SW中，特征建模一般分为基础特征建模和附加特征建模两类。
基础特征建模是三维实体最基本的绘制方式，可以构成三维实体的基本造型，基础特征建模相当于二维草图中的基本图元，是最基本的三维实体绘制方式。
基础特征建模主要包括拉伸特征、拉伸切除特征、旋转特征、旋转切除特征、扫描特征与放样特征等。
一、特征建模基础SW提供了专用的“特征”工具栏，如下图所示，单击工具栏中的相应图标就可以对草图实体进行相应的操作，生成需要的特征模型。
二、参考几何体参考几何体主要包括基准面、基准轴、坐标系与点4个部分。
参考几何体操控板如下图：1、基准面基准面主要用于零件图和装配图中，可以利用基准面来绘制草图，生成模型的剖面视图，用于拔模特征中的中性面等。
SW提供了前视基准面、上视基准面和右视基准面3个默认的相互垂直的基准面。
创建基准面有6种方式，分别是：通过直线/点方式、点和平行面方式、夹角方式、等距距离方式、垂直于曲线方式与曲面切平面方式。
1、通过直线/点方式该方式创建的基准面有3种：通过边线、轴；通过草图线及点；通过三点。
2、点和平行面方式该方式用于创建通过点且平行于基准面或者面的基准面。
3、夹角方式该方式用于创建通过一条边线、轴线或者草图线，并与一个面或者基准面成一定角度的基准面。
4、等距距离方式该方式用于创建平行于一个基准面或面，并等距指定距离的基准面。
5、垂直于曲线方式该方式用于创建通过一个点且垂直于一条边线或者曲线的基准面。
6、曲面切平面方式该方式用于创建一个与空间面或圆形曲面相切于一点的基准面。
2、基准轴基准轴通常在草图几何体或者圆周阵列中使用。
每一个圆柱和圆锥面都有一条轴线。
临时轴是由模型中的圆锥和圆柱隐含生成的，可以单击菜单栏中的“视图”→“临时轴”命令来隐藏或显示所有的临时轴。
创建基准轴有5种方式，分别是：直线/边线/轴方式、两平面方式、两点/顶点方式、圆柱/圆锥面方式与点和面/基准面方式。
UML软件建模任务驱动教程(第3版)用户管理模块建模
7．保存绘制的类图
单击菜单【File】→【Save】，或者单击工具栏中的【Save】按钮保存所绘制的类图。
同 步 训 练
任务描述
设计图书管理系统用户管理模块的“用户权限类”，且使用Rational Rose 绘制 “用户权限类”的类图。
操作提示
（1）“用户权限类”的主要属性有用户权限编号、用户类型名称、用户权限选项 等。 （2）“用户权限类”的主要方法有获取对应用户的权限、删除用户权限、新增用 户权限等。
方法指导
2．UML 模型中的类之间有哪些关系，分别如何进行描述
（1）关联关系 ③ 组合关系
组合关系是聚合关系的一种特殊情况，是比聚合关 系还要强的关系，也称为强聚合关系。它要求普通的关 系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。 组合关系不能共享。组合中整体拥有各部分，部分与整 体共存，如整体不存在了，部分也会随之消失。
引例探析
知识疏理
1．类图的功能
类图显示了模型的 静态结构，特别是 模型中存在的类、 类的内部结构以及 它们与其他类的关 系等。
类图不显示暂时性 信息。类图由许多 说明性的（静态的） 模型元素（例如类、 包和它们之间关系） 组成。
类图可以组织在（并且属 于）包中，仅显示特定包 中的相关内容。它是最常 用的UML 图，显示出类、 接口以及它们之间的静态 结构和关系；它用于描述 系统的结构化设计。
添加属性后的类
修改属性的名称
属性的作用域图标列表
任务实施
4．添加和修改类的属性 （2）修改类属性
任务实施
4．添加和修改类的属性 （3）利用对话框添加类的其他属性
任务实施
5．添加和修改类的方法
利用快捷菜单添加类的方法
利用对话框添加类的其他方法
单击菜单【File】→【Save】，或者单击工具栏中的【Save】按钮保存所绘制的类图。
同 步 训 练
任务描述
设计图书管理系统用户管理模块的“用户权限类”，且使用Rational Rose 绘制 “用户权限类”的类图。
操作提示
（1）“用户权限类”的主要属性有用户权限编号、用户类型名称、用户权限选项 等。 （2）“用户权限类”的主要方法有获取对应用户的权限、删除用户权限、新增用 户权限等。
方法指导
2．UML 模型中的类之间有哪些关系，分别如何进行描述
（1）关联关系 ③ 组合关系
组合关系是聚合关系的一种特殊情况，是比聚合关 系还要强的关系，也称为强聚合关系。它要求普通的关 系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。 组合关系不能共享。组合中整体拥有各部分，部分与整 体共存，如整体不存在了，部分也会随之消失。
引例探析
知识疏理
1．类图的功能
类图显示了模型的 静态结构，特别是 模型中存在的类、 类的内部结构以及 它们与其他类的关 系等。
类图不显示暂时性 信息。类图由许多 说明性的（静态的） 模型元素（例如类、 包和它们之间关系） 组成。
类图可以组织在（并且属 于）包中，仅显示特定包 中的相关内容。它是最常 用的UML 图，显示出类、 接口以及它们之间的静态 结构和关系；它用于描述 系统的结构化设计。
添加属性后的类
修改属性的名称
属性的作用域图标列表
任务实施
4．添加和修改类的属性 （2）修改类属性
任务实施
4．添加和修改类的属性 （3）利用对话框添加类的其他属性
任务实施
5．添加和修改类的方法
利用快捷菜单添加类的方法
利用对话框添加类的其他方法
第3讲 Verilog HDL常用建模方法汇总
在传输信号时没有延迟。但是，当开关值切换时有开 （turn-on）和关（turn-off）延迟。可以给双向开关指 定0个、1个或2个延迟，如下表所示。
specify块 也可以给使用开关设计的模块指定路径延迟（引脚到引
脚的延迟）以及时序检查。用specify块可以描述路径延 迟。在第10章中详细讨论了路径延迟说明，它在开关级 模型中也完全适用。
描述方式：
因为开关是用Verilog原语定义的，类似 于逻辑门，实例名称是可选项，所以调用 （实例引用）开关时可以不给出实例名称。
信号out的值由信号data和control的值确定。 out的逻 辑值如表11.1所示。 信号data和control的不同组合导致 这两个开关输出1，0或者z或x，逻辑值(如果不能确定 输出为1或0，就有可能输出z值或x值)。符号L代表0或 z，H代表1或z。
因此，NMOS开关在control信号是1时导通。如果 control信号是0，则输出为高阻态值。与此类似，如 果control信号是0，则PMOS开关导通。 具体的输入 输出参见下表：
CMOS开关用关键字cmos声明。CMOS开关的符号如下图所 示。
CMOS开关实例的引用： CMOS门本质上是两个开关（NMOS和PMOS）的组合体可
f=ab …
主讲 陈付
安徽师范大学 2015
第3讲 Verilog HDL常用建模方法
电路（开关级）级建模
门级（逻辑级）建模
数据流建模
行为级（RTL级）建模
Verilog模型可以是实际电路不同级别的抽象。这些抽象的级别和它们对应的模型 类型共有以下五种： （1）系统级(system) （2）算法级(algorithmic) （3）RTL级(Register Transfer Level): （4）门级(gate-level): （5）开关级(switch-level)
specify块 也可以给使用开关设计的模块指定路径延迟（引脚到引
脚的延迟）以及时序检查。用specify块可以描述路径延 迟。在第10章中详细讨论了路径延迟说明，它在开关级 模型中也完全适用。
描述方式：
因为开关是用Verilog原语定义的，类似 于逻辑门，实例名称是可选项，所以调用 （实例引用）开关时可以不给出实例名称。
信号out的值由信号data和control的值确定。 out的逻 辑值如表11.1所示。 信号data和control的不同组合导致 这两个开关输出1，0或者z或x，逻辑值(如果不能确定 输出为1或0，就有可能输出z值或x值)。符号L代表0或 z，H代表1或z。
因此，NMOS开关在control信号是1时导通。如果 control信号是0，则输出为高阻态值。与此类似，如 果control信号是0，则PMOS开关导通。 具体的输入 输出参见下表：
CMOS开关用关键字cmos声明。CMOS开关的符号如下图所 示。
CMOS开关实例的引用： CMOS门本质上是两个开关（NMOS和PMOS）的组合体可
f=ab …
主讲 陈付
安徽师范大学 2015
第3讲 Verilog HDL常用建模方法
电路（开关级）级建模
门级（逻辑级）建模
数据流建模
行为级（RTL级）建模
Verilog模型可以是实际电路不同级别的抽象。这些抽象的级别和它们对应的模型 类型共有以下五种： （1）系统级(system) （2）算法级(algorithmic) （3）RTL级(Register Transfer Level): （4）门级(gate-level): （5）开关级(switch-level)
第3章 基本曲面建模19833共24页文档
使用Pencil Curve Tool创建曲线时，不能按退 格键删除曲线片断。必须创建完曲线后，才能 选择、删除曲线或编辑可控点。
28.05.2020
13
3.2.4 使用Arc tool绘制曲线
1. Three Point Arc Tool 选择Create > Arc Tools > Three Point Arc
28.05.2020
17
3.4.1 复制表面曲线
1. 选择物体，按右键，在弹出菜单中选择 Isoparm，如图所示：
Tool，将初始点、圆弧半径和末端点顺序放置， 从而创建圆弧。
2. Two Point Arc Tool 使用Create > Arc Tools > Two Point Arc Tool，
可以放置初始点和末端点，从而创建圆弧。 圆弧的半径中两点距离的一半。
28.05.2020
14
3.3 创建和编辑文本
2
NURBS 建模优势
有组织的平滑表面，例如，动物，人体，和水 果。
工业表面，例如，汽车，时钟，和杯子。 用校少的控制点平滑控制较广的面。 如果用户不能确信是否能使用NURBS，多边形，
或细分表面来创建一个物体，应考虑首先使用 NURBS。
28.05.2020
3
曲线工具架
曲面工具架
28.05.2020
11
3.2.2使用“EP Curve Tool”编辑点曲线工 具
在工作区内只要有两个编辑点，使用EP Curve To
须至少有两个编辑点。 创建编辑点曲线 1 选择Create > EP Curve Tool命令。 2 单击以创建第一个编辑点。一个小字母X 出
现。 3 要想结束创建，按回车键。
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3.2.4 使用Arc tool绘制曲线
1. Three Point Arc Tool 选择Create > Arc Tools > Three Point Arc
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3.4.1 复制表面曲线
1. 选择物体，按右键，在弹出菜单中选择 Isoparm，如图所示：
Tool，将初始点、圆弧半径和末端点顺序放置， 从而创建圆弧。
2. Two Point Arc Tool 使用Create > Arc Tools > Two Point Arc Tool，
可以放置初始点和末端点，从而创建圆弧。 圆弧的半径中两点距离的一半。
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3.3 创建和编辑文本
2
NURBS 建模优势
有组织的平滑表面，例如，动物，人体，和水 果。
工业表面，例如，汽车，时钟，和杯子。 用校少的控制点平滑控制较广的面。 如果用户不能确信是否能使用NURBS，多边形，
或细分表面来创建一个物体，应考虑首先使用 NURBS。
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曲线工具架
曲面工具架
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3.2.2使用“EP Curve Tool”编辑点曲线工 具
在工作区内只要有两个编辑点，使用EP Curve To
须至少有两个编辑点。 创建编辑点曲线 1 选择Create > EP Curve Tool命令。 2 单击以创建第一个编辑点。一个小字母X 出
现。 3 要想结束创建，按回车键。
3 3DMAX技术的基本操作
3 3DMAX技术的基本操作3DMAX是一款功能强大的三维建模和动画设计软件，在建筑、游戏开发、影视特效等领域得到广泛应用。
熟练掌握3DMAX的基本操作对于想要从事相关行业的人来说至关重要。
本文将介绍3DMAX技术的基本操作，以帮助读者快速上手和使用这一软件。
一、界面介绍在开始学习3DMAX之前，首先我们需要了解软件的界面。
打开3DMAX后，我们会看到一个由不同工具栏、视图窗口和面板组成的界面。
这些组件的布局可以根据个人需要进行调整。
1. 工具栏：位于顶部，包含了常用的建模、编辑、渲染等工具按钮。
2. 视图窗口：分为四个视图窗口，包括透视视图、顶视图、前视图和左视图，用于观察和编辑场景中的模型。
3. 时间轴：位于底部，显示了场景中不同动画帧的时间刻度，可用于制作和编辑动画。
4. 属性编辑器：显示了当前选中对象的属性和参数信息，可通过编辑器对对象进行调整。
二、基本建模操作在3DMAX中，我们可以使用基本的几何体来构建并编辑模型。
以下是一些基本的建模操作：1. 创建对象：在工具栏中选择合适的几何体工具（如盒体、球体等），然后在视图窗口中点击并拖动，即可创建相应的几何体对象。
2. 选择和编辑：使用选择工具（箭头图标）来选择模型对象，选中后可以使用移动、旋转和缩放工具来编辑对象的位置、方向和尺寸。
3. 细分和修改：细分可以将简单的几何体转化为更复杂的模型，通过细分面板可以对几何体进行进一步的编辑和调整。
4. 表面建模：使用多边形和NURBS等表面建模工具进行模型的精细构建和加工。
这些工具可以通过点、线和面来创建复杂的几何体。
三、材质和纹理的应用为了赋予模型逼真的外观，我们需要为其应用材质和纹理。
3DMAX提供了多种材质和纹理的选项，让我们可以根据需要来调整模型的外观效果。
1. 材质编辑器：通过双击模型对象，在属性编辑器中打开材质编辑器。
在材质编辑器中，我们可以选择不同的材质类型，并对其进行设置和调整。
2. 纹理映射：选择一个材质后，可以在纹理选项中添加和编辑贴图文件。
第3章参数化建模
图3-2 导轨约束载荷的运动
一个空间物体的约束度与自由度之和等于 6。自由的空间物体有 6 个自由度，即 3 个坐 标方向的移动和围绕 3 个坐标轴的旋转。
三、参数化设计中的约束度与自由度 参数化设计中的约束度与前述概念相同，只是约束对象有了变化。对图素施加的某个约 束使组成图形的图素的自由度降低的个数称为该约束的约束度。 三维设计软件中约束的对象（即图素）有两种，包括草图绘制的对象和装配中的零件对 象。草图绘制的对象是平面上的对象，如直线、矩形、圆等，这些对象称为草图实体。草图
2. 草图中的约束状态 草图图形实际上是由一系列特征点决定的，如直线由两个端点决定，圆由圆心和圆周 上的点决定，样条曲线由插值点决定等。约束驱动草图变化，实际上是在新的约束条件下， 求解新的特征点位置。 为了保证能够唯一地确定特征点新的位置，就必须给出足够的约束。否则，当约束变 化时，草图可能会有多种变化结果，即特征点的解不唯一。根据草图上的尺寸和几何约束数 量是否能够完全确定草图形状，草图的约束状态可分为满约束、欠约束和过约束三种。 （1）满约束状态 如果草图上的约束数量正好能够完全确定草图的形状，这种状态称为满约束状态。这
自动更新
拉伸
修改草图
草图
矩形槽修改成 V 形槽
图3-9 三维模型随草图修改自动更新
3.2.2 草图中的约束驱动与约束类型
一、草图的约束驱动
1. 约束驱动的概念 约束驱动（Constraint driving）是草图最重要的技术特性。它是指在草图上施加尺寸和 几何约束，或当尺寸值和约束类型发生变化时，草图图形会自动发生变化，以满足新的约束
图3-11 三角形的满约束状态
当任一尺寸值改变时，利用上述 6 个方程，就能求出唯一的新的三角形。 当然，在保证草图满约束的条件下，约束形式并不是唯一的。如图 3-11 所示的三角形， 只要保证约束数量为 6，其约束形式也可以改变为图 3-12 所示的形式，这时仍能唯一确定 三角形。
一个空间物体的约束度与自由度之和等于 6。自由的空间物体有 6 个自由度，即 3 个坐 标方向的移动和围绕 3 个坐标轴的旋转。
三、参数化设计中的约束度与自由度 参数化设计中的约束度与前述概念相同，只是约束对象有了变化。对图素施加的某个约 束使组成图形的图素的自由度降低的个数称为该约束的约束度。 三维设计软件中约束的对象（即图素）有两种，包括草图绘制的对象和装配中的零件对 象。草图绘制的对象是平面上的对象，如直线、矩形、圆等，这些对象称为草图实体。草图
2. 草图中的约束状态 草图图形实际上是由一系列特征点决定的，如直线由两个端点决定，圆由圆心和圆周 上的点决定，样条曲线由插值点决定等。约束驱动草图变化，实际上是在新的约束条件下， 求解新的特征点位置。 为了保证能够唯一地确定特征点新的位置，就必须给出足够的约束。否则，当约束变 化时，草图可能会有多种变化结果，即特征点的解不唯一。根据草图上的尺寸和几何约束数 量是否能够完全确定草图形状，草图的约束状态可分为满约束、欠约束和过约束三种。 （1）满约束状态 如果草图上的约束数量正好能够完全确定草图的形状，这种状态称为满约束状态。这
自动更新
拉伸
修改草图
草图
矩形槽修改成 V 形槽
图3-9 三维模型随草图修改自动更新
3.2.2 草图中的约束驱动与约束类型
一、草图的约束驱动
1. 约束驱动的概念 约束驱动（Constraint driving）是草图最重要的技术特性。它是指在草图上施加尺寸和 几何约束，或当尺寸值和约束类型发生变化时，草图图形会自动发生变化，以满足新的约束
图3-11 三角形的满约束状态
当任一尺寸值改变时，利用上述 6 个方程，就能求出唯一的新的三角形。 当然，在保证草图满约束的条件下，约束形式并不是唯一的。如图 3-11 所示的三角形， 只要保证约束数量为 6，其约束形式也可以改变为图 3-12 所示的形式，这时仍能唯一确定 三角形。
第3次测试法建模详解
阶跃响应曲线
第 2章
过程建模
2.3 测试法建模
y(t)
6、无自衡单容过程
1 s G (s) e Ts
A θ
表示从 此点开 始近似
t
t2
T x / ta n
阶跃输 入幅值
O
t2
第 2章
过程建模
2.3 测试法建模
y(t) 7、无自衡双容过程
G (s)
BA段惯性 环节为主
A B O t1 t2 θ t
第 2章
过程建模
2.3 测试法建模
5、两点法 ：带时滞的n个相同极点的n阶惯性环节
y(t)
y( ∞ ) 0.8y(∞)
0.4y(∞) y(0) O τ
t1 0 .46 t2
时，用下式拟合
K s G (s) e ( Ts 1) n
y ( ) y (0 ) K x
t1
t2
t
t1 t 2 nT 2 . 16
脉冲响应-> t 阶跃响应
y2(t)
第 2章
过程建模
2.3 测试法建模
由阶跃响应曲线
求数学模型
第 2章
过程建模
2.3 测试法建模
模型结构：
K G (s) Ts 1
e s
G (s)
1
K e s ( T 1 s 1 )( T 2 s 1 ) K s G (s) e ( Ts 1) n 1 s G (s) e Ts G (s)
Ke s 双容对象 G ( s ) (T1 s 1)(T2 s 1)
作图法 计算法
机理法建模
测试法建模
第 2章
过程建模
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(1)抛物线模型
(2)柯布-道格拉斯公式
(3)指数模型
1.模拟信号和数字信号
图3-3 模拟信号和数字信号
2.动态系统的数学模型
(1) 线性系统的时域表达式 (2)时域表达式的拉普拉斯变换 (3)线性系统的频域表达式 (4)离散时间系统的表达式 (5) 离散时间系统的z域表达式
2.动态系统的数学模型
图3-4
反馈控制系统的简化框图
(1) 线性系统的时域表达式
2 0．997 0．950 0．878 0．811 3 0．999 0．975 0．930 0．881 4 0．999 0．983 0．950 0．912 5 0．999 0．987 0．961 0．930
自由 度
自变量和因变量个数
2 0．388 0．381 0．374 0．367 0．470 0．462 0．454 0．446 3 0．532 0．514 0．506 0．498 4 0．562 0．553 0．545 0．536
3.模型的等价关系
图3-6
连续模型及其采样函数
3.模型的等价关系
图3-7
与图3-6等价的离散模型
3.2 线性相关
3.2.1 相关的概念 3.2.2 相关系数 3.2.3 线性相关检验
3.2.1 相关的概念
3.2.2 相关系数
3.2.2 相关系数
表3-1 相关系数(α= 5%)
自由 度
自变量和因变量个数
0．062
0．077
0．088
0．097
3.2.3 线性相关检验
1. t检验 2. F检验
1. t检验
2. F检验
3.3 线性回归方程
3.3.1 回归的概念 3.3.2 一元线性回归 3.3.3 多元线性回归
3.3.4 多元线性回归的建模
3.3.5 逐步回归算法建模
3.3.1 回归的概念
1)回归方程是相关分析的重要数学方法，但不是相关分析本身， 它们之间的关系是手段和目的的关系； 2)回归分析的重点是建立回归方程，而相关分析的重点在于揭示
(2)时域表达式的拉普拉斯变换
(3)线性系统的频域表达式
(4)离散时间系统的表达式
(5) 离散时间系统的z域表达式
图3-5 离散系统的简化框图
3.模型的等价关系
1)输入信号和输出信号以等间隔T同步采样，采样周期T满足Shannon 采样定理； 2)离散系统的传递函数等于滤波器L(jω)与连续系统传递函数的乘积。
实体之间量的相互依存关系及密切程度(相关系数)，找出系统的
相关因素(特别是主要相关因素)，确定能否建立相关模型； 3)相关分析除了包含回归方程之外，还包含其他模型，如图论、 非线性规划、系统动力学等； 4)回归方程尽管考虑了系统目标与相关因素之间的数量关系，但 它没有涉及这些关系随时间的变化，所以不能说明长远的相关关 系。
(1)主要计算公式
(2)主要算法
1)归一：把a11变为1，即计算1j＝a1j/a11(j＝1，2，…，m),1y＝b1y/a11； 2)消元：用第i行减去第1行与ai1(i＝2，3，…，m)的乘积，使ai1(i＝2， 3，…，m)变
3.3.5 逐步回归算法建模
1.标准化变换 2.矩阵求逆 3.逐步回归的步骤
0．348
0．324 0．304 0．288 0．274 0．246 0．225 0．196 0．160 0．139 0．124
0．380
0．354 0．32 0．315 0．300 0．269 0．247 0．215 0．176 0．153 0．137
23
0．396
0．479
0．532
0．572
1000
4.可判定条件
3.1.2 系统辨识的原理
图3-1
人和实体的关系
3.1.2 系统辨识的原理
图3-2
主体对客体的认识过程
1.可观测变量和可控制变量的限制
2.模型的清晰性
3.模型跟踪实体的速度
4.可判定条件
3.1.3 系统辨识的要点
1.明确建模目的 2.实验条件设计 3.模型类型和结构选定
4.模型参数估计
3.3.2 一元线性回归
1.计算回归系数， 2.估计值的置信区间
1.计算回归系数，
解出参数a的估计值
1.计算回归系数，
2.估计值的置信区间
3.3.3 多元线性回归
1.模型描述 2.参数估计值评价
1.模型描述
解出
2.参数估计值评价
3.3.4 多元线性回归的建模
1.建模工作内容 2.计算机算法小结
第3章 基本建模方法
3.1 系统辨识 3.2 线性相关 3.3 线性回归方程
3.4 非线性系统建模
3.1 系统辨识
3.1.1 推理建模和系统辨识 3.1.2 系统辨识的原理 3.1.3 系统辨识的要点
3.1.4 动态系统辨识
3.1.1 推理建模和系统辨识
3.1.2 系统辨识的原理
1.可观测变量和可控制变量的限制 2.模型的清晰性 3.模型跟踪实体的速度
5.模型的验证
1.明确建模目的
(1)仿真 (2)预测 (3)控制 (4)计算
(1)仿真
(2)预测
(3)控制
(4)计算
2.实验条件设计
1)对输入、输出或内部变量的振幅限制； 2)对输入、输出或内部变量的功率限制； 3)允许的全部实验时间； 4)能够取得的及可用于分析的样本总数； 5)最大采样速度； 6)传感器和滤波器的有效性； 7)硬件和软件的有效性。
60
70 80 90 100 125 150 200 300 400 500
0．250
0．232 0．217 0．205 0．195 0．174 0．159 0．138 0．113 0．098 0．088
0．308
0．286 0．269 0．254 0．241 0．216 0．198 0．172 0．141 0．122 0．109
28
29 30 35 40 45
0．361
0．355 0．349 0．325 0．304 0．288
0．439
0．432 0．426 0．379 0．373 0．353
0．490
0．482 0．482 0．445 0．419 0．397
0．529
0．521 0．521 0．482 0．455 0．432
1 2 3 4
24 25 26 27
5
6 7 8 Байду номын сангаас 10
0．754
0．707 0．666 0．632 0．602 0．576
0．836
0．795 0．758 0．726 0．679 0．671
0．874
0．839 0．807 0．779 0．750 0．726
0．898
0．867 0．838 0．811 0．786 0．763
1.建模工作内容
(1)计算参数估计值 (2)残差分析 (3)F检验 (4)修正的R检验 (5)t检验
(1)计算参数估计值
(2)残差分析
1)残差平方和为 2)回归平方和为 3)离差平方和为
(3)F检验
(4)修正的R检验
(5)t检验
2.计算机算法小结
(1)主要计算公式 (2)主要算法
(1)主要计算公式
3.模型类型和结构选定
4.模型参数估计
5.模型的验证
(1)与验前信息的一致性 (2)交叉验证 (3)机理参数校验 (4)残差检验
(1)与验前信息的一致性
(2)交叉验证
(3)机理参数校验
(4)残差检验
3.1.4 动态系统辨识
1.模拟信号和数字信号 2.动态系统的数学模型 3.模型的等价关系
11
0．553
0．648
0．703
0．741
50
0．273
0．336
0．379
0．412
3.2.2 相关系数
表3-1 相关系数(α= 5%)
12
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
0．532
0．514 0．479 0．482 0．168 0．456 0．414 0．433 0．423 0．413 0．404
1.标准化变换
2.矩阵求逆
3.逐步回归的步骤
(1)引入第1个相关变量 (2)引入第2个相关变量 (3)检验
(1)引入第1个相关变量
(2)引入第2个相关变量
(3)检验
3.4 非线性系统建模
3.4.1 非线性回归方程
3.4.1 非线性回归方程
(1)抛物线模型 (2)柯布-道格拉斯公式 (3)指数模型
0．627
0．608 0．590 0．574 0．559 0．545 0．532 0．520 0．509 0．489 0．488
0．683
0．664 0．646 0．630 0．615 0．601 0．587 0．575 0．563 0．552 0．542
0．722
0．703 0．686 0．670 0．655 0．641 0．628 0．616 0．604 0．592 0．582