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激光焊接涉及到复杂的物理和化学变化，是一个典型的非线性系统，用机理建模法很难得到系统的数学模型，通常采用基于输入输出数据的系统辨识方法来建模；为了得到未知参数的无偏估计，采用相关最小二乘法进行辨识建立激光焊接系统的双线性模型，并通过比较实际焊接系统的阶跃响应和模型的阶跃响应验证了模型的准确性和有效性；在此基础上，采用反馈线性化方法，对激光焊接系统设计了最小方差自适应控制器；仿真结果表明了该非线性自适应控制方法的有效性。