Оцените модель в пространстве состояний с выбором порядка

Чтобы оценить модель в пространстве состояний, необходимо обеспечить значение ее порядка, который представляет количество состояний. Когда вы не знаете порядка, можно искать и выбрать порядок с помощью следующих процедур.

Оценочная модель с выбранным порядком в приложении

Вы, должно быть, уже импортировали свои данные в приложение, как описано в Представляют Данные.

Оценить модель заказывает для определенной входной задержки:

  1. В приложении System Identification выберите Estimate> State Space Models , чтобы открыть диалоговое окно State Space Models.

  2. Выберите опцию Pick best value in the range и задайте область значений в смежном поле. Областью значений по умолчанию является 1:10.

  3. (Необязательно) Расширьте Model Structure Configuration, чтобы задать дополнительные атрибуты образцовой структуры, когда поиск лучше всего заказывает. Такие атрибуты включают компонент воздействия, вводят задержки, присутствие сквозного соединения и параметризацию.

  4. Расширьте Estimation Options и проверьте, что Subspace (N4SID) выбран как Method.

  5. Нажмите Estimate.

    Это действие открывает окно Model Order Selection, которое отображает относительную меру того, сколько каждое состояние вносит в поведение ввода - вывода модели (журнал сингулярных значений ковариационной матрицы). Следующие данные показывают график в качестве примера.

  6. Выберите прямоугольник, который представляет сокращение для состояний слева, которые предоставляют значительный вклад в поведение ввода - вывода.

    В предыдущей фигуре, утверждает 1, и 2 предоставляют старший значащий вклад. Вклады справа от состояния 2 отбрасывания значительно. Нажмите Insert, чтобы оценить модель с этим порядком. Красный указывает на рекомендуемый выбор. Для получения информации об использовании окна Model Order Selection смотрите Используя Образцовое Окно Выбора Порядка.

    Это действие добавляет новую модель в Образцовый Совет в приложении System Identification. Именем по умолчанию модели является ss1. Можно использовать эту модель в качестве исходного предположения для оценки других моделей в пространстве состояний, как описано в Оценочных Моделях в пространстве состояний в Приложении System Identification.

  7. Нажмите Close, чтобы закрыть окно.

Оценочная модель с выбранным порядком в командной строке

Можно оценить модель в пространстве состояний с выбранным порядком с помощью n4sid, ssest или ssregest.

Используйте следующий синтаксис, чтобы задать область значений порядков модели попробовать за определенную входную задержку:

m = n4sid(data,n1:n2);

где data является набором данных оценки, n1 и n2 задают область значений порядков.

Команда открывает окно Model Order Selection. Для получения информации об использовании этого графика смотрите Используя Образцовое Окно Выбора Порядка.

Также используйте ssest или ssregest:

m1 = ssest(data,nn)
m2 = ssregest(data,nn)

где   nn = [n1,n2,...,nN] задает вектор или область значений порядков, вы хотите попробовать.

n4sid и ssregest оценивают модель чьи соответствия шага расчета тот из data по умолчанию, следовательно модель дискретного времени для данных временного интервала. ssest оценивает непрерывно-разовую модель по умолчанию. Можно изменить настройку по умолчанию включением входных параметров пары "имя-значение" Ts в команде оценки. Например, чтобы оценить модель дискретного времени оптимального порядка, принимая Data.Ts>0, введите:

model = ssest(data,nn,'Ts',data.Ts);

или

model = ssregest(data,nn,'Ts',data.Ts);

Чтобы автоматически выбрать лучший порядок, не открывая окно Model Order Selection, введите m = n4sid(data,'best'), m = ssest(data,'best') или m = ssregest(data,'best').

Используя образцовое окно выбора порядка

Следующие данные показывают окно Order Selection демонстрационной модели.

Вы используете этот график решить, какие состояния предоставляют значительный относительный вклад в поведение ввода - вывода, и какие состояния предоставляют самый маленький вклад. На основе этого графика выберите прямоугольник, который представляет сокращение для состояний слева, которые предоставляют значительный вклад в поведение ввода - вывода. Рекомендуемый выбор отображают красным. Чтобы изучить, как сгенерировать этот график, см. Оценочную Модель С Выбранным Порядком в Модели Приложения или Оценки С Выбранным Порядком в Командной строке.

Горизонтальная ось соответствует порядку модели n. Вертикальная ось, названная Log of Singular values, показывает сингулярные значения ковариационной матрицы, созданной из наблюдаемых данных.

Например, в предыдущей фигуре, утверждает 1, и 2 предоставляют старший значащий вклад. Однако вклады состояний справа от состояния 2 отбрасывания значительно. Это резкое уменьшение в журнале сингулярных значений после n =2 указывает, что использование двух состояний достаточно, чтобы получить точную модель.