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系统辨识理论与实践（70250283-0）

主讲教师	杨帆	合开教师
课程学分	3.0	课程学时	48.0
课程开放范围	校内开放	课程文件数	28
布置作业	12	讨论贴数	20

课程简介

本课程在突出基础性、逻辑性和理论性的同时，以一种统一的框架来论述辨识的理论和方法，从较高的层次阐述系统辨识的实质和内在联系。课程主要内容分四部分：（1）辨识系统与模型及实验设计，包括系统的时域描述和频域描述、线性时不变/时变模型、非线性模型、开环辨识信息实验、开环可辨识性条件、闭环辨识信息实验、闭环可辨识性条件、D优化准则、Fisher信息矩阵的性质；（2）辨识方法及其数值计算，包括最小二乘类辨识方法与AUDI算法结构及其UD分解实现、梯度校正辨识方法、极大似然辨识方法、预报误差辨识方法、多变量系统辨识方法、闭环系统辨识方法、模型阶次辨识方法；（3）辨识理论与性能分析，包括递推辨识算法的统一框架、递推辨识算法的ODE收敛性分析、最小二乘类辨识算法的收敛性条件及收敛速度分析；（4）辨识应用与实际考虑，包括系统分析与可辨识性判断、辨识偏差的影响因素分析、准则函数与模型类选择、模型质量分析与模型检验、辨识软件包框架、辨识的实际应用等。

英文课程简介

This course introduces the theory and methodology of system identification in a unified framework. This course is offered to graduates and includes the following topics: (1) systems, models, and experiment design; (2) system identification methods and numerical computation; (3) system identification theory and performance analysis; and (4) system identification applications and practical issues.

进度安排

讲授内容及学时大致安排：

第一部分，系统描述与辨识模型，6学时；

第二部分，辨识方法与数值计算，16学时；

第三部分，辨识理论与性能分析，6学时；

第四部分，辨识应用与实践，6学时。

辅导课4学时，课堂讨论6学时，大作业课堂汇报4学时。

考核方式

课堂表现、作业、课堂讨论报告、研究型大作业报告、期末考试

教材及参考书

教材：萧德云，系统辨识理论及应用，清华大学出版社，2014 主要参考书： (1) L. Ljung, System Identification: Theory for the User (2 ed.), Prentice Hall, 1999 (2) 古德温, 孙贵生著, 张永光等译, 自适应滤波、预测与控制, 科学出版社, 1992 (3) R. Isermann, M. Munchhof, Identification of Dynamic Systems: An Introduction with Applications, Springer-Verlag, 2011 网上资源：http://homes.esat.kuleuven.be/~smc/daisy/

主教材

教材名称：系统辨识理论及应用,教材出版社:清华大学出版社,出版时间:2014,版次:1,主要编者:萧德云,主编单位:清华大学,评价:合适;

参考书

教材名称：过程辨识,教材出版社:清华大学出版社,出版时间:1988,版次:1,主要编者:方崇智、萧德云,主编单位:清华大学,评价:;教材名称：System Identification: Theory for the User,教材出版社:Prentice Hall,出版时间:1999,版次:2,主要编者:Lennart Ljung,主编单位:Linkoping University,评价:;教材名称：System Identification,教材出版社:Prentice Hall,出版时间:1989,版次:,主要编者:Torsten Soderstrom, Petre Stoica,主编单位:Uppsala University,评价:;教材名称：Identification of Dynamic Systems: An Introduction with Applications,教材出版社:Springer-Verlag Berlin Heidelberg,出版时间:2011,版次:1,主要编者:Rolf Isermann, Marco Münchhof,主编单位:Darmstadt University of Technology,评价:;教材名称：自适应滤波、预测与控制,教材出版社:科学出版社,出版时间:1992,版次:1,主要编者:古德温、孙贵生著，张永光等译,主编单位:University of Newcastle,评价:;教材名称：Principles of System Identification,教材出版社:CRC Press,出版时间:2014,版次:1,主要编者:Arun K. Tangirala,主编单位:IIT Madras,评价:;

授课教师

杨帆自动化系副教授博士生导师

选课指导

系统辨识是现代控制理论的一个分支学科，直接面向数学建模问题，理论性和应用性并重。如已学过或用过一些系统辨识方法则最好。

先修要求

具有现代控制理论、矩阵、随机过程的基础知识。

Open Office Hour

周二晚9:45-10:45，需预约

成绩评定标准

既考察对本门学问基本思想和方法的掌握情况，又坚持“各按步伐，共同前进”的理念，评价每位同学在自身原有基础上的收获程度。

教师教学特色

课堂教学与自学相结合。