系统辨识与随机序列分析工具箱
项目介绍
本项目是MATLAB程序设计项目,集成了随机序列生成、系统辨识算法与统计检验功能。工具箱涵盖了从白噪声和M序列生成,到线性/非线性系统参数辨识(包括最小二乘、极大似然、贝叶斯等方法),以及神经网络与模糊系统辨识等多种技术。项目旨在为控制系统建模、信号处理和实验数据分析提供一套完整的算法工具集。
功能特性
- 随机序列生成:基于伪随机数算法与移位寄存器设计,可生成白噪声与M序列
- 系统参数辨识:支持递推/增广最小二乘、梯度校正法、极大似然估计等经典算法
- 智能辨识方法:包含神经网络MBP算法、模糊神经网络解耦等先进技术
- 模型验证工具:提供F-检验统计量计算、残差分析和动态响应对比功能
- 完整工作流支持:从实验数据输入到模型验证输出的全流程解决方案
使用方法
- 配置系统参数:输入系统阶次(如分子/分母阶数)和噪声参数(方差、幅值等)
- 加载实验数据:提供实际系统的输入输出采样序列
- 设置算法参数:配置神经网络隐含层节点数、模糊规则数等超参数
- 执行辨识分析:运行主程序获取辨识结果
- 验证模型性能:查看参数估计结果、统计检验指标和响应对比图
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 需要安装Statistics and Machine Learning Toolbox
- 推荐内存4GB以上,复杂神经网络辨识需要更大内存
文件说明
主程序文件整合了工具箱的核心功能,实现了随机序列的生成与控制、多种系统辨识算法的执行与比较、智能建模方法的参数优化,以及模型验证指标的计算与可视化输出。该文件通过模块化设计将数据预处理、算法调用和结果分析有机结合,为用户提供一站式的系统辨识解决方案。