仿真系统置信度评估中的辨识方法

第２０卷第３期计算机仿真２Ｃ０３年３月文章编号：１００６—９３４８（２０００）０３一００２５一位

仿真系统置信度评估中的辨识方法

刘兴堂．王青歌

（空军工程大学导弹学院．陕西三原７１３８００）

摘要：该文通过采用系统辨识方法建立仿真系统和被仿真实际系统的数学模型，并借助相似度来衡量这两种模型的相似性

从而可在相似原理的基础上对仿真系统的置信度作出定量评估。

美ｔ词：仿真系统；置信度评估；系统辨识；数学模型；相似原理；相似度

中豳分类号：ＴＩ：瑚Ｉ．９文献标识码：Ａ

１引言

置信度评估是系统仿真研究的关键问题之一，缺乏置信度的仿真是没有任何意义的，对大型复杂仿真系统的研究更是如此。仿真置信度是指仿真系统作为原型系统（即宴际系统）的替身，在特定的建模与仿真目标和意义下，在总体结构和行为水平上能够复现原型系统的可信程度。仿真系统的置信度评估受多种环节和众多因素的影响，但主要集中在验模上。验模包括模型的校验、验证和确认，简称“Ｗ＆Ａ”。迄今为止，人们已经提出了许多ｗ＆Ａ理论、技术与方法。为了便于工程实现，这里提出一种在仿真系统置信度评估中的辨识方法，供读者参考。

２方法的理论基础

大家都知道，所谓系统仿真，简而言之，就是利用仿真系统替代实际系统进行科学试验研究的全过程。因此，仿真系统必须反映技研究实际系统的外部表征、内在特性及其功能现象，其仿真结果才能使人置信。相似原理告诉我们．只有相似系统才能做到这点。所以，一个有效的仿真系统必须是被仿真系统的相似系统。对于相似系统而言，他们必然存在相似的模型（包括模型结构及参数）。这样．我们完全可以通过系统辨识方法分别辨识出仿真系统和被仿真系统的模型，然后利用相似性准则判断馕者的相似程度，从而作出对该仿真系统的置信度评估结论。值得指出，这种方法要求仿真系统及其相应的实际系统必须是可控可观测的。另外，这里的模型相似性判断将采用相似度概念和方法。

３模型辨识

一般来说，数学模型包含其结构和参数。若以符号日代表系统的数学模型结构、０代表模型参数。而下标ｚ代表实际系统、Ｆ代表仿真系统。那么，根据相似原理对于建立仿真系统的本质要求是使实际系统数学模型与仿真系统数学模型

基金项月：国防科技预研基金资助项月（９９ｊ４２．３ＪＢ３１０１）

收稿日期：啦一０４一∞完全一致。即

Ｈｚ＝所以＝Ｏｖ（１）为了检验真实系统数学模型与仿真系统数学模型的一致性程度，可以通过模型辨识方法首先辨识出实际系统数学模型的如与仿真系统数学模型的坼，并估计出对应的参数如和如。然后借助相似学中的系统相似度概念，求取仿真系统数学模型与实际系统数学模型的相似度１３Ｊ，并最终得出仿真系统置信度的结论。

由于仿真系统往往是利用各种简化手段、忽略了各种非本质因素，得到的比实际系统简单的替代系统，所以仿真系统不可能完全满足模型结构和参数的一致性要求，而只能是近似的满足（１）式。如果辨识结果月。和日ｆ相同，估计出对应参数如和毋，模型辨识环节任务完成；若辨识结果如和毋不相同，则必须分别以｝ｂ、脚为模型，分别对仿真系统和实际系统进行同模型参数估计。

具体的模型辨识任务流图如图１所示。

田１模型辨识的任务濂围

通过考察大量辨识实倒，不难发现不同的辨识模型结构将引起同性质的辩识参数数值的变化，即便是模型结构的非本质变化也将导致辫识参数相当大的变化。模型结构与参数紧密关联，采用不同的辨识模型结构，必将导致同性质的辨识参数产生偏离，且不同的辨识模型结构对应不同数目的参

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