人體頭部過載模型階次的辨識與降階研究

摘要： 針對在系統辨識過程中面臨的人體頭部過載模型階次辨識問題，介紹了常用的模型階次辨識方法及利用殘差平方和即損失函數J估計模型階次的原理，并基于20組試驗數據開展人體頭部過載模型階次辨識研究。通過系統辨識獲得了人體頭部過載模型后，采用Gram陣對Hankel奇異值分解方法實施模型簡化和降階處理。通過比較降階前后模型，表明模型降階方法是有效和正確的。

關鍵詞： 人體； 頭部過載模型； 模型階次辨識； 模型降階

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）22?0031?04

0 引 言

基于試驗數據及試驗過程的系統建模過程，通常稱為“系統辨識”，它是系統建模的一個十分重要的途徑。隨著現代控制理論的迅速發展，過程控制及計算機技術的不斷進步，“系統辨識”已經成為在理論和方法上都有著鮮明特色的學科，已經廣泛而有效地應用于航空航天、生物工程、經濟系統等諸多領域，也為人體頭部過載研究提供了有力工具。

模型階次辨識是在給定的模型結構中選擇一個合適的模型階數，使其能夠很好地挖掘出所給出數據的特征。如果模型階數選擇太小，將使模型失真，無法完整的表達出數據的特征，如果階次選擇太大，則會出現信息冗余，既降低了計算效率，也會影響到系統狀態的識別[1]。所以，合理選擇模型的階次對于人體頭部過載辨識研究具有很重要的意義。

1 模型階次辨識原理

在實際工程應用中，系統的階次是很難被準確知道的，因為對階次的了解程度是直接與一個線性差分方程的準確結構有關的，因此階次的確定也稱為系統結構的確定[2]。……