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模型辨识与稳定性调参实战

📚 共计 30 章节

控制系统基础回顾

开环与闭环控制 · 传递函数与状态空间 · 时域与频域分析基础

模型辨识概论

系统辨识定义 · 三大要素：数据、模型类、准则 · 工程意义

激励信号：阶跃/正弦/PRBS · 采样时间 · 数据预处理

实验预处理

时域辨识法

阶跃响应法 · 脉冲响应法 · 面积法求低阶模型

频域辨识法

频率响应实验 · Bode图拟合 · Levy法简介

相关分析法

相关函数原理 · 白噪声与伪随机信号 · 脉冲响应估计

最小二乘法基础

批量最小二乘 · 递推最小二乘 · 加权最小二乘

辅助变量法与广义最小二乘

克服有色噪声 · 辅助变量选择策略

极大似然估计与预报误差法

概率视角 · 数值优化实现

子空间辨识方法

N4SID · MOESP · 状态空间直接辨识

模型阶次确定

AIC/BIC准则 · 奇异值分解 · 交叉验证

残差分析 · 预测误差评估 · 过拟合检测 · 模型简化

非线性系统辨识基础

Hammerstein · Wiener · NARX模型

非线性模块化

神经网络与深度学习辨识

前馈网络 · RNN · LSTM动态时序建模

深度学习LSTM

模糊逻辑与专家系统辨识

T-S模糊模型 · 模糊聚类 · 规则提取

稳定性理论回顾

Lyapunov · BIBO · Routh-Hurwitz判据

稳定性判据

PID控制器基础

比例积分微分 · Ziegler-Nichols整定

基于模型的PID调参

IMC整定 · 极点配置 · 内模控制原理

鲁棒控制基础

小增益定理 · H∞控制 · 结构奇异值μ

LQR与LQG控制

线性二次型 · Kalman滤波 · 分离原理

最优控制LQG

模型预测控制 (MPC)

滚动优化 · 约束处理 · 与辨识结合

自适应控制

自校正调节器 · 模型参考自适应 · 增益调度

迭代学习控制

基本原理 · 收敛性分析 · 重复过程应用

频域整定法

Nyquist稳定裕度 · 灵敏度整形 · 环路成形

数据驱动控制

VRFT · IFT · 无模型控制

数据驱动VRFT

工业案例1：温度系统

温度系统辨识与PID调参

工业案例2：液位系统

液位系统辨识与MPC设计

工业案例3：电机速度环

电机速度环辨识与鲁棒控制

工业案例4：化工反应器

非线性辨识与增益调度控制

课程总结与前沿展望

数字孪生 · AI for Control · 未来趋势