系统辨识试卷B参考答案
系统辨识答案
1：修改课本p61的程序，并画出相应的图形；u =-1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 1z =Columns 1 through 110 0Columns 12 through 16HL =0 0 0ZL =c =a1 =a2 =b1 =1b2 =2：修改课本p63的程序，并画出相应的图形（V的取值范围为54-200）；V = [, , , , , ]τP = [, , , , , ]τZL = [, , , , , ]τHL =c4 =alpha =beita = +0043：表1中是在不同温度下测量同一热敏电阻的阻值，70时根据测量值确定该电阻的数学模型，并求出当温度在C︒的电阻值。
要求用递推最小二乘求解： （a ）设观测模型为利用头两个数据给出⎪⎩⎪⎨⎧===-0L T L L T L L z H P θH H P P 000)0()0(ˆ)()()0(10 （b ）写出最小二乘的递推公式； （c ）利用Matlab 计算T k a k b k )](),([)(ˆ=θ并画出相应的图形。
解：首先写成[][]⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=+==a b t a b h h a bt k k z k k 1)()(12θτh θL L H z =T L L z z ],...,[1=z ，⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1 (112)1L L t t t H ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡=a b θ的形式。
利用头两个数据给出最小二乘的初值：,126120.50⎥⎦⎤⎢⎣⎡=L H ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=7907650L z 这样可以算得i i v bt a y ++=⎪⎩⎪⎨⎧===-0L T L L T L L z H P θH H P P 000)0()0(ˆ)()()0(10 求得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==671.8182 4.5455 )0()0(ˆ36.2397 1.5372- 1.5372- 0.0661)()0(000L T L L z H P θP P 注意对于手工计算，可以直接用2阶矩阵求逆公式⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-a c b d bc ad d c b a 11有了初值，可以写出递推公式：T 1032]1010 980 942 910 873 850 826 [=L z⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡= 1.0000 95.7000 1.0000 88.0000 1.000080.0000 1.0000 73.0000 1.0000 61.0000 1.0000 51.0000 1.0000 40.0000 1.0000 32.7000 L H ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1)(k t k h 这样可以根据公式进行计算。
中南大学系统辨识及自适应控制试卷3份及答案
2009级本科生 系统辨识及自适应控制 考试题一、 概述系统辨识与自适应控制的关系，以及自适应控制的研究对象和系统辨识的定义?（10分）关系：PPT 1.4图及说明。
自适应控制的研究对象：是具有一定程度不确定性的系统。
系统辨识：就是按规定准则在一类模型中选择一个与数据拟合得最好的模型。
二、描述随机过程统计特性的确定性时间函数有哪些？什么是白噪声，它有哪些特性，有何用途？在系统参数辨识实验中为什么常用M 序列或逆M 序列作为被辨识对象的输入信号？（20分）确定性时间函数有：均值函数、方差函数、均方值函数、相关函数等白噪声：一种均值为零，谱密度为非零常数的平衡随机过程白噪声特性：（1）是一种随机过程信号（2）没有记忆性，任意两时刻之间的值不相关（3）均值为零，方差为常数（4）功率谱密度函数为常数用途：（1）作为系统输入时，为系统的单位脉冲响应（2）作为被辨识系统输入时，可以激发系统的所有模态，可对系统充分激励（3）作为被辨识系统输入时，可防止数据病态，保证辨识精度（4）产生有色噪声原因：白噪声是一种理想的随机过程，若做为系统辨识的输入信号，则过程的辨识精度将大大提高，但是白噪声在工程上难以实现，因为工业设备无法按白噪声的变化特性运行。
M 序列与白噪声性质相近，保留了其优点，工业上可以接受。
但是M 序列含有直流成分，将造成对辨识系统的“净扰动”，而逆M 序列将克服这一缺点，是一种比M 序列更为理想的伪随机码序列。
三、简述在下列参数辨识公式中：111111ˆˆˆ[(1)()]()[()()]1[()]T N N N N T N N N T N N N K y N N K P N N P N P I K N P θθϕθϕλϕϕϕλ++-+++⎧⎪=++-⎪=+⎨⎪⎪=-⎩（1）系数λ的作用（10分）；（2）初始值P0如何设定？说明理由（10分）。
（1）加权系数，削弱旧数据产生的误差，对新数据的误差乘以大的加权，其值愈小，跟随时变参数的能力就愈强，但参数估计精度愈低。
系统辨识练习题
系统辨识练习题在进行系统辨识练习题之前，我们需要明确什么是系统辨识。
系统辨识是指通过对系统输入和输出数据的分析，建立描述系统行为的模型，并通过模型参数的估计来预测系统的性能。
在现实生活中，系统辨识具有广泛的应用，如控制系统设计、信号处理、机器学习等领域。
一、系统辨识基础知识1.1 系统模型与辨识系统模型表示了系统内部因果关系和输入输出关系，它是描述系统行为的数学方程。
系统辨识则是通过收集系统输入输出数据，根据这些数据建立模型，进而估计模型参数。
1.2 时域与频域方法在进行系统辨识时，可以采用时域方法或频域方法。
时域方法是指通过观察系统的时域响应，建立时间上的模型。
频域方法是指将系统输入输出的频谱进行分析，建立频域模型。
1.3 参数辨识与结构辨识参数辨识是指根据已知的系统输入输出数据，估计系统模型中的参数。
而结构辨识是指在已知系统输入输出数据的基础上，确定系统模型的结构或形式。
二、系统辨识方法2.1 线性系统辨识方法线性系统辨识是指对线性系统进行辨识，常用的方法包括最小二乘法、最大似然法、滑动模式控制等。
这些方法都基于线性系统的假设，且对噪声具有一定的假设条件。
2.2 非线性系统辨识方法非线性系统辨识是指对非线性系统进行辨识，因为非线性系统的行为较为复杂，因此常常需要更加复杂的模型和算法来进行辨识。
常见的方法包括神经网络、遗传算法等。
2.3 时间序列分析时间序列分析是指对系统输入输出数据在时间上的变化进行分析，用来建立系统的模型。
常用的方法包括自回归模型、移动平均模型等。
2.4 频域分析频域分析是指对系统输入输出数据的频谱进行分析，从而建立频域模型。
常用的方法包括傅里叶变换、功率谱估计等。
三、系统辨识实践练习在进行系统辨识实践练习时，首先需要明确辨识的目标和问题。
然后，收集系统的输入输出数据，并对数据进行预处理，如去噪、插值等。
接下来，选择合适的辨识方法，建立系统的数学模型，并进行参数估计。
最后，对辨识结果进行验证和评估。
系统辨识作业及答案
一． 问答题1. 介绍系统辨识的步骤。
答：（1）先验知识和建模目的的依据；（2）实验设计；（3）结构辨识；（4）参数估计；（5）模型适用性检验。
2. 考虑单输入单输出随机系统，状态空间模型[])()(11)()(11)(0201)1(k v k x k y k u k x k x +=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=+ 转换成ARMA 模型。
答：ARMA 模型的特点是u(k)=0,[])()(11)()(0201)1(k v k x k y k x k x +=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=+3. 设有一个五级移位寄存器，反馈取自第2级和第3级输出的模2加法和。
试说明：（1） 其输出序列是什么？ （2） 是否是M 序列？（3） 它与反馈取自第4级与第3级输出模2加法和所得的序列有何不同？ （4） 其逆M 序列是什么？ 答：（1）设设输入序列1 1 1 1 1111018110107101006010015100114001113011112111111）（）（）（）（）（）（）（）（()()()()()()()01110161110115110101410100)13(010011210011110011110011109()()()()()()()001112401110)23(111012211010211010020010011910011180011117()()()()()()()()10011320011131011103000111291101028101002701001261001125 其输出序列为：1 1 1 1 1 0 0 1 0 1⑵不是M 序列⑶第4级与第3级模2相加结果100108001007010006100015000114001113011112111111）（）（）（）（）（）（）（）（()()()()()()()11110161110115110101410101)13(010111210110110110010110019()()()()()()()110012410010)23(001002201000211000120000111900111180111117()()()()()()()()01111321111031111013011010291010128010112710110260110025 不同点：第2级和第3级模二相加产生的序列，是从第4时刻开始，每隔7个时刻重复一次；第4级与第3级模2相加产生的,序列，是从第2时刻开始每隔15个时刻重复一次。
新版精选2020年安全系统知识完整版考核题库500题(含参考答案)
2020年安全系统知识竞赛题库500题【含答案】一、填空题1．我国消防工作的工作方针是（）。
参考答案: 预防为主、防消结合或预防为主，防消结合或预防为主,防消结合一.填空题2．发生火灾时的报警电话（）。
参考答案: 或或二、单选题3．在舂实砂型时，要注意什么事项：A.手不得放在砂箱上B.手可以放在砂箱上C.听指导师傅讲解D.观察身边同学操作参考答案: A4．以下哪句话的描述是正确的？A.冰箱应放置在通风良好处，周围不得有热源、易燃易爆品、气瓶等，保证一定的散热空间.B.在实验室用冰箱、冰柜内可存放实验用品以外的物品。
C.若冰箱停止工作，可以暂时存放化学品。
D.冰箱内装试剂的容器不一定加盖密封.参考答案: A5．在火灾初发阶段，应采取哪种方法撤离？A.乘坐电梯B.用湿毛巾捂住口鼻低姿从安全通道撤离C.跳楼逃生D.跑到楼顶呼救参考答案: B6．民用照明电路电压是以下哪种:A.直流电压伏B.交流电压伏C.交流电压伏参考答案: C7．装卸刀具和切削工件时均要先锁紧：A.尾座B.尾座套筒C.方刀架参考答案: C8．旋桨流速仪传感器应该特别小心的部位是：A.头部旋桨B.杆部C.尾部接口D.尾部套口参考答案: A9．一氧化氮发生泄漏的急救措施，哪句描述错误：A.皮肤接触：反应明显B.眼睛接触：刺激眼睛C.吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难，给输氧。
D.如呼吸停止，立即进行人工呼吸。
就医。
参考答案: A10．正确使用通风橱，以下哪句描述错误？A.任何物品不能妨碍玻璃视窗开合或阻挡通风柜口及柜内导流板下方开口处。
B.若发现故障，实验完后关闭柜门，联系专业人员进行维修。
C.每次使用完毕，须清理工作台和仪器，关闭玻璃视窗。
D.对于被污染的通风柜应挂上明显的警示牌，并告知其他人，以免造成不必要的伤害。
参考答案: B11．安装细长工件应配合采用（），防止工件弯曲伤人。
A.跟刀架B.尾架C.中心架参考答案: B12．氧气的钢瓶颜色是什么颜色？A.淡蓝B.淡黄C.银灰D.黑色参考答案: A13．使用车床切削工件时要先锁紧：A.尾座B.尾座套筒C.刀架D.螺母参考答案: C14．设置消防控制中心的单位，应当安排经过消防安全专门培训合格人员持证在控制中心（）小时值班。
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参数递推估计是指被辨识的系统，每取得一次新的测量数据后，就在前一 次估计结果的基础上，利用新引入的测量数据对前一次估计的结果进行修正， 从而递推地得出新的参数估计值。这样，随着新测量数据的引入，一次接一次 地进行参数估计，直到估计值达到满意的精确程度为止。最小二乘递推算法的 基本思想可以概括为：
当前的估计值ˆ(k) =上次估计值ˆ(k 1) +修正项 即新的估计值ˆ(k) 是在旧的估计值ˆ(k 1) 的基础上，利用新的观测数据对旧的 估计值进行修正而成的。
可以看出，取 (k) 1的时候，加权最小二乘估计就退化成了最小二乘参数 估计的递推算法（Recursive Least Squares, RLS）。加权参数 1 可以在
(0,1]范围内选择，如果选 1 1，所有的采样数据都是等同加权的，如果
(k)
1 1,则表示对新近获得的数据给予充分大的加权因子，而削弱历史观测 (k)
可以根据生成的白噪声序列和输入序列，以及必要的 0 初始值，带入表 达式即可得到采样输出数据。
2. 差分模型阶检验 在实际场景中，辨识模型的阶数和纯时延往往是未知的，在很多情况下仅
仅依靠猜测。在模型的阶数和纯时延不确定时，设系统模型为
n
n
y(t) ai y(t i) bj y(t i) (t)
数据的影响。 实际计算时，需要首先确定初始参数ˆ(0) 和 P(0) 。
P(0) 2I 为充分大实数
一般说来选取
(0)
为充分小的向量
对于这样的系统，使用最小二乘法参数估计的递推算法进行辨识可以得到 无偏估计，但是如果噪声模型必须用 C(z1)v(k) 表示时，此时就无法得到无偏估 计了，因为该方法没有把噪声模型考虑进去。
K (k) P(k 1)h(k)[hT (k) p(k 1)h(k) 1 ]1
（完整版）智能交通系统试卷-B卷参考答案及评分标准
（完整版）智能交通系统试卷-B卷参考答案及评分标准安徽三联学院2012——2013学年度第二学期《智能交通系统原理与技术》课程期末考试(B)卷参考答案及评分标准该试卷使用范围：2011年级交通安全与智能监控专业一、名词解释：给出相应英文全称，并解释其内涵。
（每小题2分，共10分）1. DSRC ——Dedicated Short Range Communications ，专用短程通信技术。
2. GIS ——Geographic Information System ，地理信息系统。
3. VICS ——Vehicle Information and Communication System ，道路交通情报通信系统。
4. TMD ——Transportation Demand Management,交通需求管理。
5. DAB ——Digital Audio Broadcasting,数字音频广播。
二、辨析题：先判断正误再做判断解释。
（每小题4分，共20分）1. 现在的交通信息自动采集技术已很发达了，已经不再需要人工采集技术。
答：这种说法是不正确的。
自动采集技术虽说越来越发达，但是它有一定的局限性，一般都是固定安装长时间检测采集，作为临时使用的就比较困难和麻烦，这就是人工的采集的优点，灵活方便。
2.ITS 中的先进交通管理的内容是交叉路口的信号管理。
答：这种说法是错误的。
先进的交通管理系统，内容包括现代化交通控制中心、先进的交通监视服务及规范、完整的道路指示信息，使车辆得到良好的服务。
3.交通信号控制系统是城市交通管理系统的组成部分之一。
答：这种说法是正确的。
交通信号控制系统是智能交通管理系统的重要子系统，其主要功能是自动协调和控制整个控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。
必要时，可通过控制中心人工干预，直接控制路口信号机执行指定相位，强制疏导交通。
系统辨识实验答案相关分析法
实验一辩识离散线性系统脉冲响应特性的相关分析法实验步骤及问题1.首先采用批量算法，步骤如下：（1）首先产生M序列。
通过Matlab软件编程产生M序列，程序如下。
x1=1;x2=1;x3=1;x4=1;m=15;for i=1:my4=x4;y3=x3;y2=x2;y1=x1;x4=y3;x3=y2;x2=y1;x1=xor(y3,y4);if y4==0u(i)=-1;elseu(i)=y4;endendm=u%grapheri1=i;k=1:1:i1;subplot(3,1,1)plot(k,u,k,u,'rx')xlabel('k')ylabel('m序列')title('移位寄存器产生的m序列')产生的M序列如下图所示：（2）系统输出y (k) + a 1y (k-1) + a 2y (k-2) = b 1u (k-1-d) + b 2u (k-2-d)式中参数值为a1=-0.9,a2=0.5,b1=1.1,b2=0.5,d=0时产生的图形如下:（3）采用建议的系统参数a 和b ，观察冲激响应曲线的真值，并估计系统的整定时间Ts ；改变系统参数a 和b ，查看其对结果的影响。
利用批量算法求脉冲响应。
脉冲响应估计值为：1.1928 2.2057 2.6252 1.9906 1.2154 0.9030 0.6983 0.6772 0.8593 1.2405 1.4121 1.5508 1.5512 1.4251 1.3490 图形如下图所示：当改变a, b 参数值时，使5.0,1,5.0,12121===-=b b a a 。
此时的脉冲响应估计值为：1.2900 2.2734 2.7686 2.3477 1.6035 1.1689 0.8643 0.7402 0.8232 1.2314 1.4990 1.7188 1.7344 1.6143 1.5176 脉冲响应图形如下图所示：当改变参数值后，从图形中可以看出脉冲响应的图形形状没有大的改变，但是脉冲响应估计值发生变化。
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襄樊学院2008-2009学年度上学期《系统辨识》试题
B卷参考答案及评分标准
一、选择题：（从下列各题的备选答案中选出一个或几个正确答案，并将其代号写在题干后面的括号内。
答案选错或未选全者，该题不得分。
每空2分，共12分）
1、（D）
2、（A）
3、（C）
4、（ABC）
5、（BCD）
6、（B）
二、填空题：（每空2分，共14分）
1、图解
2、阶次和时滞
3、极大似然法和预报误差法
4、渐消记忆的最小二乘递推算法和限定记忆的最小二乘递推算法
三、判断题（下列命题你认为正确的在题后括号内打“√”；错误的打“×”并改正；每小题2分，共20分）（注：正确的题目括号内打“√”得2分，打“×”得0分；错误的题目括号内打“×”得1分，改正正确再得1分，错误的题目括号内打“√”得0分；）
1、（×）非零→零
2、（√）
3、（×）完全相同→不完全相同
4、（√）
5、（×）不相同→相同
6、（√）
7、（√）
8、（√）
9、（×）灰箱→白箱 10、（×）不需要→需要
四、简答题：（回答要点，并简明扼要作解释，每小题6分，共18分）
1、答：计算中用一个数值来表示对观测数据的相对的“信任程度”，这就是权。
（2分）
对于时变参数系统，其当前的观测数据最能反映被识对象当前的动态特性，数据愈“老”，它偏离当前对象特性的可能性愈大。
因此要充分重视当前的数据而将“过时的”、“陈旧的”数据逐渐“遗忘”掉，这就是加权的概念。
（2分）具体的方法是，每当取得一个新的量测数据，
ρ<1）,这个加权因子体现出对老数据逐步衰就将以前的所有数据都乘上一个加权因子ρ（0<
减的作用，所以ρ也可称为衰减因子，因此在L次观测的基础上，在最小二乘准则中进行了某ρ=μ（0<μ<1），选择不同的μ就得到不同的加权效果。
μ愈小，表示将过种加权，即取2
去的数据“遗忘”得愈快。
（2分）
2、答：相关分析法的主要优点是由于M序列信号近似于白噪声，噪声功率均匀分布于整个频带，从而对系统的扰动甚微，保证系统能正常工作（1.5分）。
此外。
因为相关函数的计算是一种
统计平均的方法，具有信息滤波的功能，因此，在有噪声污染下，仍可提取有用信息，准确地求出系统的脉冲响应（1.5分）。
相关辨识技术在工程中的应用、可归结为下述几个方面：
（1）系统动态特性的在线测试。
包括机、炉、电等一次设备，风机、水泵等辅机以及二次自动控制系统；（1分）
（2）对控制系统进行在线调试，使调节系统参数优化；（1分）
（3）自适应控制中的非参数型模型辨识等。
（1分）
3、答：极大似然法把参数估计问题化为依赖于统计信息而构造的似然函数的极大化问题，即当似然函数在某个参数值上达到极大时，就得到了有关参数的最佳估计。
（2分）似然函数是在给定的观测量z 和参数θ下的观测量的联合概率密度函数，它是实验观测的样本数据z 和参数θ的函数。
（2分）最小二乘法基本不考虑估计过程中所处理的各类数据的概率统计特性。
极大似然法要求有输出量的条件概率密度函数的先验知识，当噪声服从正态分布的条件下，极大似然法和最小二乘法完全等价。
（2分）
五、计算题：（要求写出主要计算步骤及结果。
每小题12分，共36分）
1、答： k=y(∞)=6 （2分） y(t)=⎪⎩⎪⎨⎧≥-<--τττt e
k t T t )1(0 （2分） y(1t )=)1(1T t e k τ
---⇒5.5=6(T e
τ
---51) （2分） y(2t )=)1(2T t e k τ
---⇒4=6(T e τ---41) （2分）
通过求解上列方程得：τ=3.2 T=0.72 （2分）
所以该系统的传递函数为G （s ）=e s Ts k
τ-+1=e s s 2.3172.06
-+ （2分）
2、答：设二次多项式 y=0a +1a x+2a 2
x L=7 ∑=71i i x =0 ∑=712i i x =28 ∑=713i i x =0 ∑=714i i x =196
∑=71i i y =4 i i i y x ∑=71=5 ∑=712i i i y x =31 （8分）
则正规方程组为⎪⎩
⎪⎨⎧=++=++=++311960285028042807210210210a a a a a a a a a （2分）
求解正规方程组得0a =-71 1a =285 2a =28
5 （1分） 故所求的二次多项式为y=-
71+285x+2852x （1分） 3、答：
（1）detH(2,1)=)3()
2()2()
1(g g g g =65.08.08.01=0.01 detH(2,2)=)4()3()
3()
2(g g g g =55.065.065.08.0=0.0175
依此类推可得 detH(2,3)=-0.01 detH(2,4) =0.0175 detH(2,5)=-0.0025 detH(2,6)=-0.0025 detH(2,7) =-0.0025 detH(2,8) =-0.0025 （8分） 所以),2(det k H =∑
=81),2(det 81k k H =8025.0=0.003125 （2分） （2）因为2D =2.998 3D =911.9 4D =56.28
显然l =3时，l D 达到极大，故系统的阶数为3。
（2分）。