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

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.

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