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数学模型实验测定的主要方法

实验测定法一般只用于建立被测对象或系统的输入一输出模型。这种模型是根据对输

入和输出的实测数据进行某种数学处理后得到的，其特点是完全从外特性上测试和描述

被研究对象或系统的动态性质，可以不究其内部复杂的机理。

被测系统或对象的动态特性，只有当它们处于变动状态下才会表现出来，在稳定状态

下是无法体现的。因此，为了获得动态特性，必须使被研究的过程处于被激励的状态。根

据加入的激励信号和结果的分析方法不同，测试动态特性的实验方法也不相同，主要有以

下几种：

时域测定法时域测定的主要过程是对被洌系统或对象在输入端施加阶跃扰动输入

信号，而在输出端测绘其输出量随时间变化的响应曲线；或者施加脉冲输入，测绘输出的

脉冲响应曲线，再对响应曲线的结果进行分析，确定被研究对象的传递函数。时域测定法

所采用的测试设备简单，测试工作量小，因而应用广泛，但其测试精度不高。

频域测定法频域测定法的主要过程是对被研究对象施加不同频率的正弦波，测出

输入信号与输出信号之间的幅值比和相位差，从而获得被测系统或对象的频率特性．这种

方法在原理和数据处理方面都比较简单，测试精度比时域法高，但需采用专门的超低频测

试设备，测试工作量较大。

统计相关测定法统计相关测定法的主要过程是对被研究对象施加某种随机信号，

根据被测对象各参数的变化，采用统计相关法确定被测系统或对象的动态特性。这种方法

可以在被测系统或生产过程正常运行状态下进行在线辨识，测试结果精度较高，但要求采

集大量测试数据，并需用相关仪和计算机进行数据计算和处理。

数学模型的频域测定法将在本书第五章中介绍；统计相关测定法可参见《系统辨识》

一书的有关内容；本章仅研究数学模型的时域实验测定法。