目前预测控制工业应用中的关键问题是如何快速准确地获取过程模型。虽然单输入单输出(SISO)系统的模型测试与辨识方法已经趋于成熟,但是对于多输入多输出(MIMO)的实际工业过程,采用单通道辨识方法存在费时耗力的问题,严重限制了预测控制的工业应用。因此MIMO系统模型测试与辨识成为当前主要研究热点之一。 鉴于目前主流的工业预测控制算法与软件主要采用脉冲响应模型,本文选取了非参数模型辨识的代表方法——相关分析法作为辨识方法,重点研究模型测试信号设计方法,在准确辨识MIMO系统的前提下,如何达到有效缩短模型测试时间的目标。 本文研究工作的主要内容为: 1.针对MIMO系统,选取延迟伪随机信号(PBRS)作为模型测试信号,理论分析了延迟伪随机信号的互不相关区间与伪随机信号周期长度之间的关系。在常规信号设计的基础上,提出一种延迟伪随机信号的优化设计方法,该方法充分利用了延迟伪随机信号的互不相关区间,相比于常规设计方法,在测试信号长度上有了很大的缩减,尤其是对各通道过渡过程时间相差很大的多输入多输出系统。 2.在延迟伪随机信号优化设计方法的基础上,由于无法采用传统相关辨识方法进行辨识,相应地提出了针对MIMO系统新的辨识方法。 3.在MATLAB平台下,对单输入单输出以及多输入多数出的系统实例进行仿真,对常规设计方法和优化设计方法进行比较,从而进一步验证所提出的观点。 本文工作的创新在于提出一种新的延迟伪随机信号优化设计方法,进而提出新的相关辨识法辨识MIMO系统的脉冲响应模型。