pe

Ошибка прогнозирования для идентифицированной модели

Синтаксис

err = pe(sys,data,K) err = pe(sys,data,K,opt) [err,ice,sys_pred] = pe(___) pe(sys,data,K,___) pe(sys,Linespec,data,K,___) pe(sys1,...,sysN,data,K,___) pe(sys1,Linespec1,...,sysN,LinespecN,data,K,___)

Описание

err = pe(sys,data,K) возвращает значение K- ошибка прогнозирования шага для выходных данных идентифицированной модели sys. Ошибка предсказания определяется вычитанием K- шаг вперед прогнозируемый отклик от измеренного выхода. Ошибка прогнозирования вычисляется для временного интервала, охватываемого data. Дополнительные сведения о вычислении прогнозируемого отклика см. в разделе predict.

err = pe(sys,data,K,opt) возвращает ошибку прогнозирования с помощью набора опций, opt, чтобы указать поведение вычисления ошибки прогнозирования.

[err,ice,sys_pred] = pe(___) также возвращает предполагаемые начальные условия, iceи систему предикторов, sys_pred.

pe(sys,data,K,___) строит график ошибки прогнозирования. Используется с любой из предыдущих комбинаций входных аргументов. Чтобы изменить параметры отображения на графике, щелкните его правой кнопкой мыши для вызова контекстного меню. Дополнительные сведения о меню см. в разделе Советы.

pe(sys,Linespec,data,K,___) использование Linespec для указания типа линии, обозначения маркера и цвета.

pe(sys1,...,sysN,data,K,___) строит графики ошибок прогнозирования для нескольких идентифицированных моделей. pe автоматически выбирает цвета и стили линий.

pe(sys1,Linespec1,...,sysN,LinespecN,data,K,___) использует тип линии, обозначение маркера и цвет, заданные для каждой модели.

Входные аргументы

`sys`	Идентифицированная модель.
`data`	Измеренная история ввода-вывода. Если `sys` является моделью временного ряда, которая не имеет входных сигналов, затем укажите `data` как `iddata` объект без входных данных. В этом случае можно также указать `data` как матрица прошлых значений временных рядов.
`K`	Горизонт прогнозирования. Определить `K` как положительное целое число, кратное времени выборки данных. Использовать `K = Inf` для вычисления чистой ошибки моделирования. По умолчанию: `1`
`opt`	Параметры прогнозирования. `opt` - набор опций, созданный с помощью `peOptions`, который конфигурирует вычисление прогнозируемого ответа. Можно указать следующие параметры: Обработка исходных условий Смещения данных
`Linespec`	Стиль линии, маркер и цвет Стиль линии, маркер и цвет, заданные как символьный вектор. Например, `'b'` или `'b+:'`. Дополнительные сведения о настройке `Linespec`, см. `plot`.

Выходные аргументы

err

Ошибка прогнозирования.

err возвращается как iddata объект или матрица, в зависимости от способа указания data. Например, если data является iddata объект, то так и есть err.

Вывод до времени t-K и вводы вплоть до момента времени t используются для вычисления ошибки прогнозирования в момент времени t.

Когда K = Inf, прогнозируемый выходной сигнал является чистым моделированием системы.

Для данных нескольких экспериментов, err содержит данные ошибки прогнозирования для каждого эксперимента. Временной интервал ошибки прогнозирования совпадает с интервалом наблюдаемых данных.

ice

Предполагаемые исходные условия.

ice возвращается как вектор столбца начальных состояний для систем state-space и как initialCondition объект для передаточной функции и полиномиальных систем.

sys_pred

Система предикторов.

sys_pred является динамической системой. При моделировании sys_pred, использование [data.OutputData data.InputData] в качестве входа выходной сигнал yp таков, что err.OutputData = data.OutputData - yp. Для моделей пространства состояний используется программное обеспечение x0e в качестве исходного условия при моделировании sys_pred.

Для дискретных временных данных, sys_pred всегда является дискретно-временной моделью.

Для данных нескольких экспериментов, sys_pred представляет собой массив моделей с одной записью для каждого эксперимента.

Примеры

свернуть все

Ошибка расчета прогноза для модели ARIX

Открыть сценарий в реальном времени

Вычислите ошибку прогнозирования для модели ARIX.

Используйте данные об ошибках для вычисления дисперсии источника шума $e$ $($ t ).

Получение шумных данных.

noise = [(1:150)';(151:-1:2)'];  

load iddata1 z1;
z1.y = z1.y+noise;

noise - треугольная волна, которая добавляется к выходному сигналу z1один iddata объект.

Оцените модель ARIX для шумных данных.

sys = arx(z1,[2 2 1],'IntegrateNoise',true);

Вычислите ошибку прогнозирования оценочной модели.

K = 1;
err = pe(z1,sys,K);

pe вычисляет одноступенчатую ошибку прогнозирования для выходных данных идентифицированной модели, sys.

Вычислите дисперсию источника шума, $e$ $($ t ).

noise_var = err.y'*err.y/(299-nparams(sys)-order(sys));

Сравните вычисленное значение с дисперсией шума модели.

sys.NoiseVariance

Выходные данные sys.NoiseVariance соответствует вычисленной дисперсии.

Ошибка прогнозирования графика для нескольких моделей

Открыть сценарий в реальном времени

Загрузите оценочные данные.

load iddata1;
data = z1;

Оцените модель ARX порядка [2 2 1].

sys1 = arx(data,[2 2 1]);

Оцените передаточную функцию с помощью 2 полюсов.

 sys2 = tfest(data,2);

Постройте график ошибки прогнозирования для расчетных моделей. Укажите горизонт прогнозирования как 10 и задайте стили линий для печати ошибки прогнозирования каждой системы.

pe(sys1,'r--',sys2,'b',data,10);

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line. These objects represent data (y1), sys1, sys2.

Для изменения параметров отображения щелкните правой кнопкой мыши на графике, чтобы открыть контекстное меню. Например, для просмотра оценочных данных выберите в контекстном меню Показать данные проверки. Для просмотра прогнозируемых выходных данных выберите Прогнозируемый график отклика (Predicted Response Plot).

Совет

При щелчке правой кнопкой мыши на графике ошибки прогнозирования открывается контекстное меню, в котором можно выбрать следующие опции.
- Системы - выберите системы для просмотра ошибки прогнозирования. По умолчанию отображается ошибка прогнозирования для всех систем.
- Эксперимент с данными - только для данных нескольких экспериментов. Переключение между данными различных экспериментов.
- Признаки - просмотр следующих признаков данных:
  - Пиковое значение - просмотр абсолютного пикового значения данных. Применимо только для данных временной области.
  - Пиковый отклик - просмотр пикового отклика данных. Применимо только для данных частотного отклика.
  - Среднее значение - просмотр среднего значения данных. Применимо только для данных временной области.
- Show - только для данных частотной области и частотного отклика.
  - Величина - просмотр величины частотной характеристики системы.
  - Фаза - просмотр фазы частотной характеристики системы.
- Показать данные проверки (Show Validation Data) - данные графика, используемые для вычисления ошибки прогнозирования.
- Группировка ввода-вывода - для наборов данных, содержащих несколько входных или выходных каналов. Выберите группировку каналов ввода и вывода на графике.
  - Нет - постройте график каналов ввода-вывода в отдельных осях.
  - All - группировать все входные каналы вместе и все выходные каналы вместе.
- Селектор ввода-вывода - для наборов данных, содержащих более одного входного или выходного канала. Выберите подмножество входных и выходных каналов для печати. По умолчанию печатаются все выходные каналы.
- Сетка (Grid) - добавление сеток на график.
- Нормализовать (Normalize) - нормализация масштаба y всех данных на графике.
- Полный вид (Full View) - возврат к полному виду. По умолчанию график масштабируется до полного вида.
- Горизонт прогнозирования (Prediction Horizon) - установка горизонта прогнозирования или выбор моделирования.
- Исходное условие (Initial Condition) - определение обработки исходных условий. Неприменимо для данных частотного отклика.
  Укажите одно из следующих значений:
  - Оценка - рассматривать исходные условия как параметры оценки.
  - Ноль (Zero) - установите все начальные условия равными нулю.
  - Поглощать задержки и оценивать - поглощать ненулевые задержки в коэффициенты модели и рассматривать исходные условия как параметры оценки. Эта опция используется только для моделей дискретного времени.
- График прогнозируемого ответа - график прогнозируемого ответа модели.
- График ошибок прогнозирования - график ошибок между откликом модели и данными прогнозирования. По умолчанию отображается график ошибок.
- Свойства (Properties) - открытие диалогового окна Редактор свойств (Property Editor) для настройки атрибутов печати.

См. также

Представлен до R2006a

Документация

pe