噪声 响应测量值中和过程噪声带来的 偏差可以在分析中消除 必须辨识噪声模型,不管是输出误差法 还是方程误差法,如果存在的噪声被忽 略,将给辨识结果带来偏差
是否独立 评价指标 相干函数可作为评价系统激励、数 据质量、系统响应线性度的独立指 标 没有直接的度量函数用于评价系统激 励和系统的线性度
响应 输入输出的频率响应对仅在数据 较准确的频率范围内进行拟合 在相同的时间(频率)范围内拟合
时间延迟 可直接、准确地辨识出由随频率的 线性相移带来的时间延迟 不能直接辨识出
偏差或参 考偏移量 无须便是偏差和参考偏移量 必须辨识,可能与气动参数相关
数据点 个数 迭代辨识准则中只包含少数量的 数据点,计算效率高 迭代辨识准则中包含大量的数据点(如 成 30 倍的增加)
算法或使 用的方程 辨识算法非常高效,因为频率响应 是从更新的参数中用代数方法确 定的 每次迭代更新参数时,必须对运动方程 在时域进行数值积分
不稳定 系统 对于不稳定系统也能得到好的辨 识结果 需要使用专门的技术辨识不稳定系统, 会降低辨识结果质量
典型输入 扫频输入,它比多阶输入要求的飞 行数据记录要长 多阶输入(如双极波),数据记录较短
由表 1 可以看出,频域辨识法有 8 个主要特点: 1。 当飞行数据中包含过程噪声和输出测量噪声时,可给出无偏的频率响应估计;
2。 以得到非参数辨识精度和系统响应线性度的无偏度量;
3。 非参数辨识结果可为合理选择模型结构提供有价值的信息;
4。 可以针对每对输入/输出单独选择频率范围,使其中仅包含精确数据;
5。 可直接精确地辨识时延;
6。 可将偏差以及基准偏移量作为辨识参数来消除;
7。 计算效率大大提高;
8。 可以辨识不稳定系统。
2。3 CIFER 软件功能及原理介绍
CIFER 是一个集成化的频域系统辨识软件工具,可以采用线性调频 Z 变换和 数值优化将单个谱窗口计算结果融合到一起,最终得到从简化的非参数模型到传 递函数和状态空间模型的精确参数模型。通过频域系统辨识得到线性旋翼机模型 是一种非常有效和准确的方法。在这种方法中,首先通过收集到的输入输出数据 估计出系统频率响应,然后改变模型参数以适应估计出的频率响应,进而辨识出 符合飞行器动力学特征的系统模型。利用 CIFER 进行频域系统辨识的步骤如图 2。1 所示[20]。
图 2。1 频域系统辨识步骤