Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Корреляционный анализ в системах управления. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
738 Кб
Скачать

5)найти доверительные интервалы для параметров регрессии

ирешить вопрос об их значимости.

Таблица 3.2

Исходные данные к заданию 3.5

Вариант 1

X

1,19

2,59

3,35

4,82

5,17

6,71

7,3

8,09

9,15

Y1

0,285

0,925

2,18

3,66

4,86

7,75

8,75

10,6

13,7

Y2

–0,209

1,14

1,47

4,27

4,11

7,94

8,44

10,7

13,8

Y3

0,272

1,31

1,63

3,9

4,36

7,59

9,08

10,8

13,5

Y4

0,314

0,836

1,38

3,46

3,46

4,82

9,08

10,9

13,6

Y5

0,465

1,4

4,61

8,48

14,4

 

 

 

 

Вариант 2

 

 

 

 

X

2,19

1,59

4,35

4,82

5,17

6,71

6,3

8,09

9,15

Y1

0,385

0,725

2,18

4,66

4,86

8,75

8,75

9,6

13,7

Y2

0,209

1,14

2,47

3,27

4,11

6,94

7,44

9,7

10,8

Y3

0,272

1,31

2,63

3,9

5,36

7,59

8,08

9,8

10,5

Y4

0,314

0.836

1,38

3,46

4,46

4,82

8,08

9,9

10,6

Y5

0,465

2,4

3,61

7,48

13,4

 

 

 

 

Вариант 3

 

 

 

 

X

2,08

1,59

3,35

3,82

5,17

5,71

6,3

8,09

8,15

Y1

0,385

0,725

2,18

4,66

4,86

8,75

8,75

9,6

13,7

Y2

0,209

1,14

2,47

3,27

4,11

6,94

7,44

9,7

10,8

Y3

0,272

1,31

2,63

3,9

5,36

7,59

8,08

9,8

10,5

Y4

0,314

0,836

1,38

3,46

4,46

4,82

8,08

9,9

10,6

Y5

0,465

2,4

3,61

7,48

13,4

 

 

 

 

Вариант 4

 

 

 

 

X

2,08

1,59

3,35

3,82

5,17

5,71

6,3

8,09

8,15

Y1

0,485

0,725

3,18

4,66

5,86

7,75

8,75

10,6

13,7

Y2

0,209

1,14

2,47

3,27

4,11

6,94

7,44

9,7

10,8

Y3

0,272

1,31

2,63

3,9

5,36

7,59

8,08

9,8

10,5

Y4

0,314

0,836

1,38

3,46

4,46

4,82

8,08

9,9

10,6

Y5

0,465

2,4

3,61

7,48

13,4

 

 

 

 

Вариант 5

 

 

 

 

X

2,08

1,59

3,35

3,82

5,17

5,71

6,3

8,09

8,15

Y1

0,485

0,725

3,18

4,66

5,86

7,75

8,75

10,6

13,7

Y2

0,209

1,14

2,47

3,27

4,11

6,94

7,44

9,7

10,8

Y3

0,172

1,31

2,63

3,87

4,36

7,59

8,08

9,8

10,5

Y4

0,414

0,836

1,38

3,46

4,46

4,82

8,08

9,9

10,6

Y5

0,465

1,4

3,61

7,48

10,4

61

Задание 3.6. Даны результаты экспериментов, в каждом из которых проведены измерения двух величин, т.е. задана выборка, извлеченная из двумерной нормальной генеральной совокупности (X,Y).

Требуется выполнить следующие действия:

1)найти оценки числовых характеристик двумерного нормального распределения случайного вектора (X,Y);

2)сделать вывод о наличии линейной связи между случайными величинами X и Y.

В табл. 3.3 приведены данные, характеризующие изменение состава металла при выпуске из конвертера.

62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.3

 

 

 

 

 

Исходные данные к заданию 3.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

1

2

3

4

5

 

6

 

 

 

7

 

8

 

9

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

4,72

5,47

7.22

0,95

3,05

 

3,3

 

 

8,55

 

5,94

 

2,02

 

 

–0,57

 

yi

0,0401

0,055

0,0868

0,068

0,106

 

0,0539

 

0,0968

 

.0643

 

0,0473

 

0,0518

 

i

11

12

13

14

15

 

16

 

 

17

 

18

 

19

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

5,02

1,62

0,145

5,4

5,38

 

4,53

 

 

4,22

 

6,08

 

8,0

 

1,46

 

yi

0,119

0,0495

0,0407

0,0825

0,0881

 

0,0533

 

0,0761

 

0,0446

 

0,103

 

0,0816

 

i

21

22

23

24

25

 

26

 

 

27

 

28

 

29

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

10,7

6,08

1,32

4,19

3,09

 

10,1

 

 

7,16

 

6,97

 

7,49

 

8,05

 

yi

0,11

0,116

0,0831

0,077

0,109

 

0,102

 

 

0,12

 

0,0889

 

0,0613

 

0,107

 

 

 

 

 

 

Вариант 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

1

2

3

4

5

 

6

 

7

 

 

8

 

 

9

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–3,1

–4,64

–0,719

–7,88

–6,29

 

–3,54

 

–1,07

 

–3,53

–0,736

 

 

–5,24

 

yi

0,0701

0,0942

0,407

0,0621

0,087

 

0,107

 

0,0788

 

0,0995

 

0,0766

 

 

0,0996

 

i

11

12

13

14

15

 

16

 

17

 

 

18

 

 

19

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–2,39

–8,24

–2,12

0,227

–2,98

 

–3,49

 

–7,84

 

–0,397

 

–2,51

 

 

–9,13

 

yi

0,0879

0,0988

0,0858

0,0521

0,074

 

0,0814

 

0,1

 

 

0,0535

 

0,0794

 

 

0,096

 

i

21

22

23

24

25

 

26

 

27

 

 

28

 

 

29

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

0,304

–4,6

–5,57

–6,91

–2,1

 

–1,59

 

–8,84

 

–8,11

 

–2,84

 

 

–4,09

 

yi

0,0518

0,0513

0,0954

0,0741

0,117

 

0,0523

 

0,106

 

0,553

 

 

0,105

 

 

0,0524

63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64

Продолжение табл. 3.3

Вариант 3

i

1

2

3

4

5

 

6

 

 

 

7

8

 

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–11,9

–1,76

–13,4

–12,5

–9,21

–8,98

 

 

 

–8,6

 

–10,8

 

–9,7

 

–6,66

yi

0,0986

0,0624

0,0946

0,0978

0,0498

 

0,107

 

 

0,0814

0,0741

 

0,116

0,084

i

11

12

13

14

15

 

16

 

 

17

18

 

19

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–7,16

–14,4

–9,52

–8,15

–13,3

–3,47

 

 

–7,03

 

–9,57

 

–2,76

 

–5,3

yi

0,0777

0,108

0,0765

0,119

0,0991

 

0,0557

 

0,107

0,0801

 

0,0422

0,0858

i

21

22

23

24

25

 

26

 

 

27

28

 

29

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–4,59

–6,63

–9,45

–11,6

–5,35

–10,8

 

 

–3,59

 

–8,62

 

–8,2

 

–11,6

yi

0,0825

0,107

0,0926

0,107

0,0488

 

0,0651

 

0,0629

0,0512

 

0,107

0,088

 

 

 

 

 

Вариант 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

1

2

3

4

5

 

6

 

7

 

 

8

 

 

9

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–4,83

0,999

2,87

–1,08

–3,01

 

0,983

 

–5,12

 

–3,94

 

–0,162

 

–1,12

yi

0,0602

0,0401

0,104

0,0568

0,0843

 

0,0491

 

0,1

 

 

0,0835

 

0,0749

 

0,0957

i

11

12

13

14

15

 

16

 

17

 

 

18

 

 

19

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–2,41

–2,13

0,23

3,7

–3,9

 

1,45

 

2,03

 

 

0,462

 

 

1,3

 

0,214

yi

0,0749

0,0862

0,0903

0,0803

0,0957

 

0,0552

 

0,0543

 

0,0766

 

0,0478

 

0,0476

i

21

22

23

24

25

 

26

 

27

 

 

28

 

 

29

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–0,507

–3,2

–0,544

0,93

0,369

 

2,06

 

3,68

 

 

0,275

 

0,0826

 

–0,651

yi

0,115

0,112

0,0582

0,0729

0,0902

 

0,0761

 

0,0878

 

0,108

 

 

0,09

 

0,0853

Продолжение табл. 3.3

Вариант 5

i

1

2

3

4

5

 

6

 

 

 

7

8

 

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–0,483

–9,09

–2,75

–6,05

–5,78

–5,95

 

 

–8,55

 

–2,82

 

–7,57

 

–9,94

yi

0,0547

0,0844

0,0594

0,0884

0,0868

 

0,0796

 

0,0993

0,0896

 

0,104

0,0861

i

11

12

13

14

15

 

16

 

 

17

18

 

19

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–10,7

–6,59

–8,24

–3,69

–5,26

–1,23

 

 

–13,2

 

–5,37

 

–0,819

 

–3,89

yi

0,113

0,0982

0,0934

0,0652

0,0645

 

0,0487

 

0,108

0,0524

 

0,0463

0,0913

i

21

22

23

24

25

 

26

 

 

27

28

 

29

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–5,44

–3,8

–2,16

–5,47

–4,4

–9,03

 

 

 

–5,6

 

–9,35

 

–0,151

 

–11,4

yi

0,0836

0,0727

0,0772

0,0522

0,099

 

0,106

 

 

0,11

0,064

 

0,0502

0,103

 

 

 

 

 

Вариант 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

1

2

3

4

5

 

6

 

7

 

 

8

 

 

9

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

2,6

3,83

8,36

4,82

6,73

 

12,2

 

3,66

 

 

4,39

 

 

6,15

 

9,63

yi

0,0888

0,0458

0,0923

0,0484

0,0582

 

0,114

 

0,093

 

0,0794

 

0,0797

 

0,807

i

11

12

13

14

15

 

16

 

17

 

 

18

 

 

19

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

5,39

2,6

–1,33

5,61

2,93

 

6,12

 

4,44

 

 

7,97

 

 

8,45

 

7,48

yi

0,0951

0,0885

0,0405

0,0481

0,109

 

0,0998

 

0,0704

 

0,0842

 

 

0,116

 

0,0541

i

21

22

23

24

25

 

26

 

27

 

 

28

 

 

29

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

6,65

7,81

5,09

0,824

6,06

 

7,89

 

6,84

 

 

4,63

 

 

8,65

 

7,63

yi

0,0505

0,116

0,0422

0,0445

0,0505

 

0,109

 

0,0977

 

0,0412

 

0,0966

 

0,0574

65

66

Продолжение табл. 3.3

Вариант 7

i

1

2

3

4

5

 

6

 

 

 

7

8

 

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–3,33

–7,02

–7,58

–2,33

–6,76

–3,09

 

 

–3,68

–0,529

 

2,07

 

–3,86

yi

0,0535

0,0673

0,0694

0,104

0,0821

 

0,104

 

 

0,0516

0,722

 

0,0509

0,0453

i

11

12

13

14

15

 

16

 

 

17

18

 

19

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–0,451

–7,32

–6,1

–6,38

0,0329

 

–2,14

 

 

–0,846

 

–5,14

 

–5,03

0,777

yi

0,0859

0,0838

0,0649

0,105

0,0627

 

0,112

 

 

0,0995

0,0689

 

0,0583

0,0584

i

21

22

23

24

25

 

26

 

 

27

28

 

29

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–0,607

–6,1

–6,49

–2,57

–1,4

–1,88

 

 

–4,89

2,55

 

0,33

 

–638

yi

0,0834

0,0443

0,082

0,0476

0,111

 

0,0517

 

0,115

0,0438

 

0,0669

0,0719

 

 

 

 

 

Вариант 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

1

2

3

4

5

 

6

 

7

 

 

8

 

 

9

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

13,8

8,79

9,2

7,15

3,41

 

4,82

 

10,9

 

 

3,62

 

 

5,73

 

0,913

yi

0,116

0,0827

0,0955

0,0607

0,082

 

0,0719

 

0,0868

 

0,0947

 

0,0748

 

0,0406

i

11

12

13

14

15

 

16

 

17

 

 

18

 

 

19

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

4,2

7,14

7,07

0,757

6,29

 

9,47

 

11,8

 

 

8,23

 

 

10,1

 

1,8

yi

0,0881

0,0861

0,0578

0,0403

0,0466

 

0,108

 

0,105

 

0,0953

 

0,0824

 

0,0514

i

21

22

23

24

25

 

26

 

27

 

 

28

 

 

29

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

6,96

–0,672

6,65

2,3

6,89

 

1,75

 

13,3

 

 

2,74

 

 

6,28

 

4,07

yi

0,0982

0,0425

0,0916

0,0468

0,116

 

0,062

 

0,119

 

0,0634

 

0,0694

 

0,0575

Окончание табл. 3.3

Вариант 9

i

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

3,76

12,7

15,2

7,18

8,17

6,8

1,3

6,21

8,47

8,82

yi

0,0592

0,112

0,112

0,0464

0,0537

0,102

0,0569

0,0403

0,0491

0,0649

i

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

5,43

7,09

5,17

8,84

6,82

6,92

10,8

9,89

4,93

7,58

yi

0,0431

0,0551

0,0523

0,111

0,0557

0,0916

0,113

0,114

0,0521

0,0856

i

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

7,15

9,39

5,36

5,66

5,82

7,79

10,4

6,43

9,58

7,63

yi

0,115

0,0863

0,0604

0,068

0,104

0,0456

0,0873

0,0558

0,0915

0,0883

 

 

 

 

 

Вариант 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–1,76

–4,9

–7,73

–9,16

–2,25

–1,79

–,98

–9,1

–0,0985

–6,58

yi

0,0753

0,0717

0,0874

0,116

0,0713

0,0548

0,086

0,0902

0,044

0,0608

i

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–5,5

–10,5

–2,13

–13,1

–9,57

–7,57

–11,3

–7,87

–8,47

–8,91

yi

0,112

0,0983

0,0715

0,112

0,071

0,0683

0,0996

0,0992

0,056

0,0944

i

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

–5,34

–4,63

–3,53

–7,5

–3,43

–0,643

–0,615

–1,76

–0,103

0,407

yi

0,0694

0,0488

0,0562

0,0924

0,095

0,0464

0,0422

0,0646

0,514

0,0454

67

3.2. Задания к разделу «Определение статистических характеристик

случайных процессов»

Задание 3.7. Элементарная случайная функция задана равенством

Z(t) = X exp(Y(t),

где X и Y независимы, причем X имеет M(X) = m, D(X) = s2 , а случайная величина Y равномерно распределена в отрезке [0, a]. Найти математическое ожидание mZ(t), дисперсию DZ(t) и автокорреляционную функцию RZ (t1, t2).

Задание 3.8. Даны два случайных процесса:

X(t) =bUcost +V sint;

Y(t) =Ucost bV sint,

где случайные величины U и V независимые и имеют равные дисперсии

D(U) = D(V) = D.

Требуется найти взаимную корреляционную функцию этих процессов.

Исходные данные к заданию 3.8:

Номер варианта

b

 

 

1

2

 

 

2

4

 

 

3

–2

 

 

4

1

 

 

5

3

Задание 3.9. На вход линейной системы, уравнение которой

имеет вид

 

 

 

 

 

a

dxвых

+x

=b

dxвх

+b x ,

dt

dt

0

вых

0

1 вх

с передаточной функцией поступает случайный сигнал X(t), причем mX = a, R X (τ) = DXe−β|τ| . Определить mY.

Исходные данные к заданию 3.9:

68

Номер варианта

a0

b0

b1

 

 

 

 

1

2

3

1

 

 

 

 

2

2

5

1

 

 

 

 

3

3

2

0

 

 

 

 

4

4

2

2

 

 

 

 

5

2

4

4

 

 

 

 

Задание 3.10. На вход линейной системы, уравнение которой имеет вид

 

d2 x

+a

dx

+a x

=b

d2x

+b

dx

+b x ,

a

вых

вых

вх

вх

dt2

dt

dt2

dt

0

1

1 вых

0

1

2 вх

с передаточной функцией поступает случайный сигнал X(t), причем mX = a, R X (τ) = DXe−β|τ| . Определить mY.

Исходные данные к заданию 3.10:

Номер варианта

a0

a1

a2

b0

b1

b2

 

 

 

 

 

 

 

1

4

1

2

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

2

2

1

2

1

4

1

 

 

 

 

 

 

 

3

3

2

3

2

1

0

 

 

 

 

 

 

 

4

4

0

4

2

3

0

 

 

 

 

 

 

 

5

3

1

2

5

1

1

 

 

 

 

 

 

 

Задание 3.11. На вход линейной стационарной динамической системы, описываемой дифференциальным уравнением, варианты которого приведены ниже, подается стационарная случайная функция Х(t) с математическим ожиданием mx и корреляционной функцией kx (τ).

Найти следующие величины: а) математическое ожидание;

б) дисперсию случайной функции Y(t) на выходе системы в установившемся режиме.

Исходные данные к заданию 3.11:

69

Номер варианта

Вариант дифференциального уравнения

1

X′(t) +3Y(t) = X′(t) +4X(t), mx =6, R x(τ) =5exp(−2| τ|

 

 

2

3Y′(t) +Y(t) =4X′(t) +X(t), mx =5, R x(τ) =6exp(−2| τ|

 

 

3

Y′(t) +2Y(t) =5X′(t) +6X(t), mx =5, R x(τ) =exp(−| τ|)

 

 

4

3Y′(t) +5Y(t) = X′(t) +X(t), mx =2, R x(τ) =2exp(−3| τ|)

 

 

5

2Y′(t) +Y(t) = X′(t) +3X(t), mx =4, R x(τ) =3exp(−| τ|)

 

 

6

Y′(t) +3Y(t) =3X′(t) +X(t), mx =9, R x(τ) =5exp(−3| τ|)

 

 

7

4Y′(t) +3Y(t) = X′(t) +2X(t), mx =3, R x(τ) =exp(−5| τ|)

 

 

8

Y′(t) +3Y(t) =3X′(t) +X(t), mx =12, R x(τ) =exp(−2| τ|)

 

 

9

2Y′(t) +3Y(t) = X′(t) +5X(t), mx =3, R x(τ) =2exp(−5| τ|)

 

 

10

Y′(t) +4Y(t) =3X′(t) +2X(t), mx =8, R x(τ) =3exp(−2| τ|)

 

 

70

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]