如何评估系统识别的正弦扫描(啁啾)信号

时间:2016-12-20 13:31:37

标签: signal-processing fft modeling sine system-identification

(对于快速阅读器)

问题:我是对的,分析CHIRP的光谱分析方法对参数估计/模型识别不是那么有用)

[编辑]

我的系统是开环,1输入(方向盘角度)和2输出(y加速度和yaw_Rate)。为了找到车辆特性,我想为我的数据拟合线性传递函数(自行车模型)。 我目前的方法是'光谱分析方法':使用测试数据来估算FRF,从而估算传递函数,因为:

$H = S_yu(w) / S_uu (w) --> H = Y(w)/U(w)$

对于虚拟数据(由啁啾方向盘角度激发的2个传递函数),这非常有效:重新调整模型的准确度为99.98%。对于真实的测试数据,真实的车辆。这远远不够正确。即使我将数据平均超过11次运行。因此我的困惑/问题。

[将在今晚上传测试数据的图像以供澄清]

背景

我正在开展一个项目,我必须对汽车进行参数识别。

在基于模拟器的补偿跟踪实验中,我会用多正弦信号激发“系统”(读取人类)并使用工具变量方法(和函数拟合)来执行系统识别(傅里叶变换输入和输出;以及只评估激发的频率。)

然而,对于一个人类驾驶员而言,这可能在车上有点困难。提供正弦扫描(或CHIRP)更容易。

不幸的是,我认为这个输入信号与直接频域分析不兼容,因为每个频率仅在特定时间帧内被激发,并且Foerier变换在整个采样时间内呈现谐波振荡。 我检查了一些书(系统识别:频域方法,系统识别:介绍和),但似乎无法掌握如何使用CHIRP信号来估计频率响应函数(因此也转移功能)。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

简答(对于快速阅读器):

这取决于你想做什么。是的,与啁啾相比,多重信号可以具有有利的特性。

答案稍长:

您询问啁啾信号及其对系统识别/参数估计的适用性。因此,我假设您专注于频域识别,因此我不对时域进行评论。

如果您阅读了Pintelon / Schoukens的“系统识别:频域方法”一书(尝试从2012年开始获得第二版),您会发现(参见第2章)作者偏爱非周期信号的周期信号(像唧唧喳喳)(并且它们有充分的理由,因为周期性信号避免了诸如泄漏之类的重大错误。)

但是,如果您的系统无法被周期性信号(无论出于何种原因)激发,则啁啾信号可能是一个很好的激励信号。在航空领域,甚至还教导测试飞行员执行良好的啁啾信号。对于啁啾,您的数据处理可能会有所不同(请参阅Pintelon / Schoukens书中的第7章)。

最后,只有一件事能产生良好的激励信号 - 即它提供了所需的估计结果。如果唧唧声适用于您的应用:与他们一起去吧!

  

不幸的是,我认为这个输入信号与直接频域分析不兼容,因为每个频率只在特定的时间范围内被激发,而Foerier变换在整个采样时间内都采用谐波振荡。

我不明白你对这段你的意思。你能更详细地描述一下你的问题吗?

P.S。:你没有写太多关于你的系统。它是静态的还是动态的?线性/非线性?开环还是闭环? SISO / MIMO?您是否仅限于频域ID?你能重复一次实验吗?在决定激发时,应牢记每个受试者。