1.3 系统辨识的研究目的

在提出和解决一个辨识问题时，明确最终模型的使用目的是至关重要的。它对模型类（模型结构）、输入信号和等价准则的选择都有很大的影响。通过辨识建立数学模型通常有6个目的。

（1）系统仿真

为了研究不同输入情况下系统的输出情况，最直接的方法是对系统本身进行实验，但实际上是很难实现的。例如，利用实际系统进行实验的费用太大；实验过程中系统可能会不稳定，从而导致实验过程带有一定的危险性；系统的时间常数可能会很大，以致实验周期太长。为此，需要建立数学模型，利用模型仿真系统的特性或行为，从而间接地对系统进行仿真研究。

（2）系统预测

无论在自然科学领域还是在社会科学领域，往往需要研究系统未来发展的规律和变化趋势，才能预先作出决策和采取措施。科学的定量预测大多需要采用模型预测方法，即首先建立所预测系统的数学模型，根据模型对系统中的某些变量的未来状态进行预测。

（3）系统设计和控制

在工程设计中，必须掌握系统中所包括的所有部件的特性或者子系统的特性，一项完善的设计，必须使系统各部件的特性与系统的总体设计要求（如产量指标、误差、稳定性、安全性和可靠性等）相适应。为此，需要建立数学模型，在设计中分析、考察系统各部分的特性以及各部分之间的相互作用和它们对总体系统特性的影响。

（4）系统分析

根据试验数据建立起系统的数学模型之后，可以将所研究的系统的主要特征及其主要变化规律表达出来，将所要研究的系统中主要变量之间的关系比较集中地揭示出来，从而为分析该系统提供线索和依据。

（5）故障诊断

许多复杂的系统，如导弹、飞机、核反应堆、大型化工和动力装置以及大型传动机械等，需要经常监视和检测可能出现的故障，以便及时排除故障。这就要求必须不断地收集系统运行过程中的信息，通过建立数学模型，推断过程动态特性的变化情况。然后，根据动态特性的变化情况判断故障是否已经发生、何时发生、故障大小及故障的位置等。

（6）验证机理模型

根据试验数据建立起系统的数学模型之后，将非常有利于理解所获得的试验数据，从而可以探索和分析不同的输入条件对该系统输出变量的影响，以检验所提出的理论，更全面地理解系统的动态行为。