（火电厂）最小二乘法的系统辨识研究【字数：8657】
本文主要是以大型火电机组控制要求为依据，按照发电厂控制系统设计的原则、步骤和方法。根据火电厂中某一过程控制，使用系统辨识中的最小二乘算法， 对火电场中热力系统锅炉控制问题进行理论辨识，完成基于最小二乘系统的辨识研究。研究利用MATLAB语言设计最小二乘算法，主要包括最小二乘法的一次完成算法、最小二乘的递推算法和增广最小二乘法。
目录
第一章 绪论 1
1.1 课题提出背景 1
1.2 系统辨识的研究现状和发展 1
1.3 课题研究内容 2
1.4 本章小结 3
第二章 系统辨识的基本概念原理 4
2.1 系统辨识的定义 4
2.2 模型的表现形式 4
2.3 系统辨识的内容与步骤 5
2.4 系统辨识的目的 6
2.5 本章小结 6
第三章 最小二乘法及其MATLAB仿真 8
3.1 最小二乘法的概念 8
3.2 最小二乘法的一次完成算法 8
3.2.1 最小二乘一次完成算法的MATLAB仿真 9
3.2.2 最小二乘一次完成算法的程序框图如下 9
3.2.3 最小二乘一次完成算法的MAT LAB仿真程序 10
3.3 最小二乘法的递推算法 12
3.3.1 最小二乘递推算法的MAT LAB仿真 13
3.3.2 最小二乘递推算法辨识的MATLAB程序流程图 13
3.3.3 最小二乘递推算法的MATLAB仿真程序 14
3.4 增广最小二乘法 18
3.4.1 增广最小二乘辨法的MATLAB仿真 19
3.4.2 增广最小二乘递推算法辨识的MATLAB程序流程图 19
3.4.3 增广二乘辨识的MATLAB仿真程序 20
3.5 本章小结 25
第四章 总结 27
致谢 28
参考文献 29
绪论
课题提出背景
当前在我国乃至全世界都在面临两个迫在眉睫的问题，也即能源问题与环境污 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
染问题。这与能源生产形式密切相关，为了解决试图寻求更高效的电能生产方式。在这些电能生产过程中，我们需要对生产过程中的一系列指令操作进行研究，以使得能源利用率达到最高，达到国民经济利益最大化。
本论文就以火力发电为例，用系统辨识对火电机组某一过程中进行研究改善。在我国火电厂中，大部分都是通过燃煤进行发电。简单来说，就是燃烧煤粉并以蒸汽形式提供设备的热能。而在锅炉控制中又根据具体的控制任务细分不同的运行方式。例如，在锅炉控制较为常见的制粉系统模型，就有采用辐射能反馈信号思想的给粉指令蒸汽压力过程。通过采用系统辨识这一理论方法对火电机组中单输入单输出系统建立模型。
首先要先申明一点，系统辨识这一门学科本身是属于现代控制论中的一门基础学科，在现代控制领域中，还有另外两个与系统辨识相互渗透的学科，分别为状态估计以及控制理论。这三门学科在控制理论中起着及其重要的作用。作为现代控制理论中的基石，系统辨识起着尤其重要的作用，只有通过系统辨识清楚准确的获取系统的数学模型，才能够进行具体控制的下一步，也即状态估计以及控制理论。此外，生活中我们往往不知道控制对象具体的数学模型，而系统辨识就是在此基础上建立的。
本论文采用系统辨识方法中较为经典的一种方法，也即最小二乘法来进行火电系统锅炉控制中某一过程模型参数的辨识与仿真。
系统辨识的研究现状和发展
在20世纪60年代，扎德就曾给系统辨识下了一个定义：在系统输入输出数据已知基础上，确定一个等价模型，来符合所识别的系统。随后人们对其进行深入的探讨与研究。在此基础上汇总一系列较为成熟的方法，其中就包括最小二乘辨识方法，以及梯度法辨识方法和最大似然辨识方法。
在1974年，P.E.ykhoff也研究过系统辨识并给出自己的理解，他认为辨识问题的本质是建立一个客观的数学模型来表示实际系统。
系统辨法发展到如今差不多只有几十年，但是数学建模却有很长的研究历史。随着社会的高速发展，控制理论变得越来越复杂化，系统辨识模型越来越趋于多元化。
除了上述我们所提到的关于系统辨识的三大要素，还有另一个我们不可忽视的因素，那就是辨识所采取的优化手段。新的辨识方法的提出就是以辨识的优化手段为基础，而系统辨识的主要任务则是进行新的辨识方法的收敛性分析。这也就是辨识的四要素。
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第一章 绪论 1
1.1 课题提出背景 1
1.2 系统辨识的研究现状和发展 1
1.3 课题研究内容 2
1.4 本章小结 3
第二章 系统辨识的基本概念原理 4
2.1 系统辨识的定义 4
2.2 模型的表现形式 4
2.3 系统辨识的内容与步骤 5
2.4 系统辨识的目的 6
2.5 本章小结 6
第三章 最小二乘法及其MATLAB仿真 8
3.1 最小二乘法的概念 8
3.2 最小二乘法的一次完成算法 8
3.2.1 最小二乘一次完成算法的MATLAB仿真 9
3.2.2 最小二乘一次完成算法的程序框图如下 9
3.2.3 最小二乘一次完成算法的MAT LAB仿真程序 10
3.3 最小二乘法的递推算法 12
3.3.1 最小二乘递推算法的MAT LAB仿真 13
3.3.2 最小二乘递推算法辨识的MATLAB程序流程图 13
3.3.3 最小二乘递推算法的MATLAB仿真程序 14
3.4 增广最小二乘法 18
3.4.1 增广最小二乘辨法的MATLAB仿真 19
3.4.2 增广最小二乘递推算法辨识的MATLAB程序流程图 19
3.4.3 增广二乘辨识的MATLAB仿真程序 20
3.5 本章小结 25
第四章 总结 27
致谢 28
参考文献 29
绪论
课题提出背景
当前在我国乃至全世界都在面临两个迫在眉睫的问题，也即能源问题与环境污 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
染问题。这与能源生产形式密切相关，为了解决试图寻求更高效的电能生产方式。在这些电能生产过程中，我们需要对生产过程中的一系列指令操作进行研究，以使得能源利用率达到最高，达到国民经济利益最大化。
本论文就以火力发电为例，用系统辨识对火电机组某一过程中进行研究改善。在我国火电厂中，大部分都是通过燃煤进行发电。简单来说，就是燃烧煤粉并以蒸汽形式提供设备的热能。而在锅炉控制中又根据具体的控制任务细分不同的运行方式。例如，在锅炉控制较为常见的制粉系统模型，就有采用辐射能反馈信号思想的给粉指令蒸汽压力过程。通过采用系统辨识这一理论方法对火电机组中单输入单输出系统建立模型。
首先要先申明一点，系统辨识这一门学科本身是属于现代控制论中的一门基础学科，在现代控制领域中，还有另外两个与系统辨识相互渗透的学科，分别为状态估计以及控制理论。这三门学科在控制理论中起着及其重要的作用。作为现代控制理论中的基石，系统辨识起着尤其重要的作用，只有通过系统辨识清楚准确的获取系统的数学模型，才能够进行具体控制的下一步，也即状态估计以及控制理论。此外，生活中我们往往不知道控制对象具体的数学模型，而系统辨识就是在此基础上建立的。
本论文采用系统辨识方法中较为经典的一种方法，也即最小二乘法来进行火电系统锅炉控制中某一过程模型参数的辨识与仿真。
系统辨识的研究现状和发展
在20世纪60年代，扎德就曾给系统辨识下了一个定义：在系统输入输出数据已知基础上，确定一个等价模型，来符合所识别的系统。随后人们对其进行深入的探讨与研究。在此基础上汇总一系列较为成熟的方法，其中就包括最小二乘辨识方法，以及梯度法辨识方法和最大似然辨识方法。
在1974年，P.E.ykhoff也研究过系统辨识并给出自己的理解，他认为辨识问题的本质是建立一个客观的数学模型来表示实际系统。
系统辨法发展到如今差不多只有几十年，但是数学建模却有很长的研究历史。随着社会的高速发展，控制理论变得越来越复杂化，系统辨识模型越来越趋于多元化。
除了上述我们所提到的关于系统辨识的三大要素，还有另一个我们不可忽视的因素，那就是辨识所采取的优化手段。新的辨识方法的提出就是以辨识的优化手段为基础，而系统辨识的主要任务则是进行新的辨识方法的收敛性分析。这也就是辨识的四要素。
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