pe

Ошибка предсказания 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 K-step ошибка предсказания для выхода идентифицированной модели sys. Ошибка предсказания определяется вычитанием K-ступенчатый предсказанный ответ от измеренного выхода. Ошибка предсказания вычисляется для временного интервала, охватываемого data. Для получения дополнительной информации об расчете предсказанного отклика см. predict.

err = pe(sys,data,K,opt) возвращает ошибку предсказания, используя набор опций, opt, для задания поведения вычисления ошибки предсказания.

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

pe(sys,data,K,___) строит график ошибки предсказания. Используйте с любыми предыдущими комбинациями входных аргументов. Чтобы изменить параметры отображения на графике, щелкните правой кнопкой мыши график, чтобы получить доступ к контекстному меню. Для получения дополнительной информации о меню смотрите Советы.

pe(sys,Linespec,data,K,___) использует Linespec для определения типа линии, символа маркера и цвета.

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

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

Входные параметры

`sys`	Идентифицированная модель.
`data`	Измеренная история вход-выход. Если `sys` является моделью timeseries, которая не имеет входных сигналов, затем задает `data` как `iddata` объект без входов. В этом случае можно также задать `data` как матрица прошлых значений timeseries.
`K`	Предсказание. Задайте `K` как положительное целое число, которое является кратным шага расчета данных. Использование `K = Inf` чтобы вычислить чистую ошибку симуляции. По умолчанию: `1`
`opt`	Опции предсказания. `opt` - набор опций, созданный с помощью `peOptions`, который конфигурирует расчет предсказанного отклика. Опции, которые можно задать, включают: Обработка начальных условий Смещения данных
`Linespec`	Стиль линии, цвет и маркер Стиль линии, цвет и маркер задается как вектор символов. Для примера, `'b'` или `'b+:'`. Для получения дополнительной информации о настройке `Linespec`, см. `plot`.

Выходные аргументы

err

Ошибка предсказания.

err возвращается как iddata объект или матрица, в зависимости от того, как вы задаете data. Для примера, если data является iddata объект, тогда как err.

Формирует выходные параметры до временного t-K и вводит до моментального времени t используются для вычисления предсказания ошибки в момент времени t.

Когда K = Inf, предсказанный выход является чистой симуляцией системы.

Для мультиэкспериментальных данных, err содержит данные об ошибках предсказания для каждого эксперимента. Период времени ошибки предсказания совпадает с периодом времени наблюдаемых данных.

ice

Расчетные начальные условия.

ice возвращается как вектор-столбец начальных состояний для систем в пространстве состояний и как initialCondition объект для передаточной функции и полиномиальных систем.

sys_pred

Система предикторов.

sys_pred является динамической системой. Когда вы симулируете sys_pred, использование [data.OutputData data.InputData] как вход, выход, yp, таков, что err.OutputData = data.OutputData - yp. Для моделей пространства состояний программное обеспечение использует x0e как начальное условие при симуляции sys_pred.

Для данных в дискретном времени, sys_pred всегда является моделью в дискретном времени.

Для мультиэкспериментальных данных, sys_pred является массивом моделей с одной записью для каждого эксперимента.

Примеры

свернуть все

Вычисление ошибки предсказания для модели ARIX

Открыть Live Script

Вычислите предсказание ошибку для модели ARIX.

Используйте данные об ошибке, чтобы вычислить отклонение источника шума $e$ ( $t$ ).

Получите зашумленные данные.

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

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

noise - треугольная волна, которая добавляется к выходу сигналу z1, an iddata объект.

Оцените модель ARIX для зашумленных данных.

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

Вычислите предсказание ошибку предполагаемой модели.

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

pe вычисляет одношаговую ошибку предсказания для выхода идентифицированной модели, sys.

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

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

Сравните вычисленное значение с отклонением шума модели.

sys.NoiseVariance

Область выхода sys.NoiseVariance соответствует вычисленному отклонению.

Ошибка предсказания графика для нескольких моделей

Открыть Live Script

Загрузите данные оценки.

load iddata1;
data = z1;

Оцените модель ARX порядка [2 2 1].

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

Оцените передаточную функцию с 2 полюсами.

 sys2 = tfest(data,2);

Постройте график ошибки предсказания для предполагаемых моделей. Задайте горизонт предсказания как 10 и задайте стили линии для графического изображения ошибки предсказания 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.

Чтобы изменить параметры отображения, щелкните правой кнопкой мыши график, чтобы получить доступ к контекстному меню. Для примера, чтобы просмотреть данные оценки, выберите Показ Валидации Данные из контекстного меню. Чтобы просмотреть предсказанные выходы, выберите Predicted Response Plot.

Совет

Щелчок правой кнопкой мыши по графику ошибки предсказания открывает контекстное меню, где можно получить доступ к следующим опциям:
- Systems - выберите системы, чтобы просмотреть ошибку предсказания. По умолчанию строится график ошибки предсказания всех систем.
- Data Experiment - только для данных нескольких экспериментов. Переключение между данными из различных экспериментов.
- Characteristics - Просмотр следующих характеристик данных:
  - Peak Value - Просмотр абсолютного пикового значения данных. Применяется только для данных во временной области.
  - Peak Response - Просмотр максимальной чувствительности данных. Применяется только для данных частотной характеристики.
  - Mean Value - Просмотрите среднее значение данных. Применяется только для данных во временной области.
- Show - только для частотных диапазонов области и частотной характеристики.
  - Magnitude - Просмотрите величину частотной характеристики системы.
  - Phase - Просмотр фазы частотной характеристики системы.
- Show Validation Data - постройте график данных, используемых для вычисления предсказания ошибки.
- I/O Grouping - для наборов данных, содержащих более одного входного или выходного канала. Выберите группировку входа и выходных каналов на графике.
  - None - Стройте графики каналов ввода-вывода в собственных отдельных осях.
  - All - Группируйте все входные каналы вместе и все выходные каналы вместе.
- I/O Selector - для наборов данных, содержащих более одного входного или выходного канала. Выберите подмножество входного и выходного каналов для построения графика. По умолчанию все выходные каналы построены.
- Grid - добавить сетки на график.
- Normalize - Нормализуйте шкалу Y всех данных на графике.
- Full View - Вернуться к полному представлению. По умолчанию график масштабируется до полного вида.
- Prediction Horizon - Установите горизонт предсказания или выберите симуляцию.
- Initial Condition - Определение обработки начальных условий. Не применяется для данных частотной характеристики.
  Задайте как одно из следующих:
  - Estimate - Обрабатывайте начальные условия как параметры оценки.
  - Zero - Установите все начальные условия на нуль.
  - Absorb delays and estimate - Поглощает ненулевые задержки в коэффициенты модели и обрабатывает начальные условия как параметры оценки. Используйте эту опцию только для моделей в дискретном времени.
- Predicted Response Plot - Постройте график предсказанной характеристики модели.
- Prediction Error Plot - постройте график ошибки между ответом модели и данными предсказания. По умолчанию отображается график ошибок.
- Properties - Откройте диалоговое окно «Property Editor», чтобы настроить атрибуты графика.

См. также

Представлено до R2006a

Документация

pe