resid

Вычисление и тестирование невязок

Описание

пример

resid(Data,sys) вычисляет 1-ступенчатые ошибки предсказания ( невязки) для идентифицированной модели, sys, и строит динамику невязки как одно из следующего, в зависимости от данных в Data:

  • Для данных временной области, resid строит графики автокорреляции невязок и перекрестной корреляции невязок с входными сигналами. Корреляции сгенерированы для лагов -25 до 25. Чтобы задать другое значение максимальной задержки, используйте residOptions. 99% -доверия область, маркирующая статистически незначительные корреляции, отображается как заштрихованная область вокруг оси X.

  • Для данных частотного диапазона, resid строит график диаграммы Боде частотной характеристики от входных сигналов до невязок. 99% -доверия область, маркирующая статистически незначительный ответ, показана как область вокруг оси X.

Чтобы изменить параметры отображения, щелкните правой кнопкой мыши график, чтобы получить доступ к контекстному меню. Для получения дополнительной информации о меню смотрите Советы.

пример

resid(Data,sys,Linespec) задает стиль линии, символ маркера и цвет.

пример

resid(Data,sys1,...,sysn) вычисляет и строит графики невязок нескольких идентифицированных моделей sys1..., sysn.

пример

resid(Data,sys1,Linespec1,...,sysn,Linespecn) устанавливает стиль линии, символ маркера и цвет для каждой системы.

пример

resid(___,Options) задает дополнительные опции остаточного вычисления. Использование Options с любым из предыдущих синтаксисов.

пример

resid(___,Type) задает тип графика. Использование Type с любым из предыдущих синтаксисов.

пример

[E,R] = resid(Data,sys) возвращает вычисленные невязки, E, и остаточные корреляции, R. График не генерируется.

Примеры

свернуть все

Загрузка данных во временной области.

load iddata1
data = z1;

Оцените модель ARX.

sys = arx(data,[1 1 0]);

Постройте график автокорреляции невязок и перекрестной корреляции между невязками и входами.

resid(data,sys)

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title AutoCorr contains 2 objects of type line. This object represents sys. Axes 2 with title XCorr (u1) contains 2 objects of type line. This object represents sys.

Корреляции вычисляются до максимальной задержки по умолчанию, 25. 99% -доверия область, маркирующая статистически незначительные корреляции, отображается как заштрихованная область вокруг оси X.

Преобразуйте данные в частотный диапазон.

data2 = fft(data);

Вычислите невязки для идентифицированной модели, sys, и данные частотному диапазону. Постройте график остаточной реакции с помощью красных крестов.

resid(data2,sys,'rx')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title From: u1 To: e@y1 contains an object of type line. This object represents sys. Axes 2 contains an object of type line. This object represents sys.

Для данных частотных диапазонов, resid строит графики Диаграммы Боде, показывающие частотную характеристику от входа до остатков.

Загрузка данных во временной области.

load iddata1

Оцените модель ARX.

sys1 = arx(z1,[1 1 0]);

Оцените модель передаточной функции.

sys2 = tfest(z1,2);

Постройте график корреляций невязок.

resid(z1,sys1,'b',sys2,'r')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title AutoCorr contains 4 objects of type line. These objects represent sys1, sys2. Axes 2 with title XCorr (u1) contains 4 objects of type line. These objects represent sys1, sys2.

Перекрестная корреляция между невязками sys2 и входы лежат в 99% доверительной полосе для всех лагов.

Загрузка данных во временной области.

load iddata1

Оцените модель ARX.

sys = arx(z1,[1 1 0]);

Задайте максимальную задержку для вычисления остаточной корреляции.

opt = residOptions('MaxLag',35);

Постройте график импульсной характеристики от входа до невязок.

resid(z1,sys,opt,'ir')

Figure contains an axes. The axes with title From: u1 To: e@y1 contains 2 objects of type line. This object represents sys.

Загрузка данных во временной области.

load iddata7

Данные являются набором данных с двумя входами и одним выходом.

Оцените модель ARX.

sys = tfest(z7,2);

Вычислите невязки и их автокорреляции и перекрестные корреляции с входами.

[E,R] = resid(z7,sys);

R матрица корреляций 26 на 3 на 3. Для примера,

  • R(:,1,1) автокорреляция невязок до запаздывания 25.

  • R(:,1,2) - перекрестная корреляция невязок с первым входом до запаздывания 25.

E является объектом iddata с невязками в качестве выходных данных и входами данных валидации (z7) в качестве входных данных. Можно использовать E для идентификации моделей ошибок и анализа динамики ошибок.

Постройте график ошибки.

plot(E)

Figure contains 3 axes. Axes 1 with title e@y1 contains an object of type line. This object represents E. Axes 2 with title u1 contains an object of type line. This object represents E. Axes 3 with title u2 contains an object of type line. This object represents E.

Оцените импульсную характеристику между входами и невязками. Постройте график с 3 стандартной доверительной областью отклонения.

I = impulseest(E);
showConfidence(impulseplot(I,20),3)

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title From: u1 contains 2 objects of type line. This object represents I. Axes 2 with title From: u2 contains 2 objects of type line. This object represents I.

Входные параметры

свернуть все

Валидационные входно-выходные данные, заданные как iddata объект. Data может иметь несколько каналов ввода-вывода. Когда sys линейный, Data является временной или частотной областями. Когда sys нелинейно, Data является временной областью.

Система, используемая для вычисления невязок, заданная как идентифицированная линейная или нелинейная модель.

Пример: idpoly

Стиль линии, символ маркера и цвет, заданный как вектор символов. Для получения дополнительной информации см. plot. Когда Type задается как 'corr'Используется только стиль линии.

Пример: 'Linespec','kx'

Невязка опций анализа, заданная как residOptions набор опций.

Тип графика, заданный как одно из следующих значений:

  • 'corr' - Строит графики автокорреляции невязок, e, и перекрестной корреляции невязок с входными сигналами, u. Корреляции сгенерированы для лагов -25 до 25. Использовать residOptions для задания другого значения максимальной задержки. 99% -доверия область, маркирующая статистически незначительные корреляции, также показана как затененная область вокруг оси X. Расчет области доверия выполняется при условии e быть белым и независимым от u.

    'corr' является по умолчанию для данных временной области. Этот тип графика недоступен для данных частотного диапазона.

  • 'ir' - Строит график импульсной характеристики до задержки 25 системы от входных параметров до невязок. impulseest команда сначала оценивает модель импульсной характеристики со e как выходные данные и u в качестве входов. Тогда impulseest вычисляет импульсную характеристику предполагаемой модели. 99% -доверия область, маркирующая статистически незначительный ответ, отображается как затененная область. Низкая величина указывает на надежную модель.

    Этот тип графика недоступен для данных частотного диапазона.

  • 'fr' - Частотная характеристика от входов до невязок (на основе модели КИХ высокого порядка) показана как диаграмма Боде. 99% -доверия область, маркирующая статистически незначительный ответ, отображается как затененная область. Низкая величина в интересующей частотной области значений указывает на надежную модель.

    'fr' является по умолчанию для данных частотного диапазона.

Выходные аргументы

свернуть все

Моделируйте невязки, возвращенные как iddata объект. Невязки хранятся в E.OutputData, и входы сохраняются в E.InputData. Использование E создать модели, которые описывают динамику от входов до невязок. Динамика незначительна, если sys является надежной идентифицированной моделью.

Корреляции невязок, возвращенные как одно из следующего:

  • Матрица двойников - Для данных временной области

    R - матрица размера M + 1-by- (ny + nu) -by- (ny + nu). Где, M - максимальная задержка, заданная в Optionsny - количество выходов, а nu - количество входов. Значение по умолчанию M является 25.

    При каждой задержке k (k = 0:M), R(k,i,j) - значение ожидания, <Z(t,i).Z(t+k-1,j)>. Здесь, Z = [E.OutputData,E.InputData].

    Для примера, для модели с двумя выходами, с одним входом, Z = [e1,e2,u1]. Где, e1 - невязка первого вывода, e2 - невязка второго выхода, и u1 - вход. R является 26-by- 3-by- 3 матрица, где:

    • R(5,1,2) = <e1(t).e2(t+4)> - перекрестная корреляция с задержкой 4 между e1 и e2.

    • R(5,1,3) = <e1(t).u1(t+4)> - перекрестная корреляция с задержкой 4 между e1 и u1.

    • R(5,1,1), R(5,2,2), R(5,3,3) являются автокорреляциями с задержкой 4 для e1, e2 и u1, соответственно.

  • [] - Для данных частотного диапазона

Совет

  • При щелчке правой кнопкой мыши по графику открывается контекстное меню, в котором можно получить доступ к следующим опциям:

    • Systems - выберите системы, чтобы просмотреть остаточную корреляцию или графики отклика. По умолчанию все системы построены.

    • Show Confidence Region - Просмотр 99% доверительной области, маркирующей статистически незначительные корреляции. Применимо только для корреляционных графиков.

    • Data Experiment - только для данных нескольких экспериментов. Переключение между данными из различных экспериментов.

    • Characteristics - Просмотр характеристик данных. Не применяется для корреляционных графиков.

      • Peak Response - Просмотр максимальной чувствительности данных.

      • Confidence Region - Просмотр 99% доверительной области, маркирующей статистически незначительный ответ.

    • Show - Применяется только для графиков частотной характеристики.

      • Magnitude - Просмотрите величину частотной характеристики.

      • Phase - Просмотр фазы частотной характеристики.

    • I/O Grouping - для наборов данных, содержащих более одного входного или выходного канала. Выберите группировку входа и выходных каналов на графике. Не применяется для корреляционных графиков.

      • 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. Не применяется для данных частотной характеристики.

    • Full View - Вернуться к полному представлению. По умолчанию график масштабируется до полного вида.

    • Initial Condition - Определение обработки начальных условий.

      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.

    • Properties - Откройте диалоговое окно «Property Editor», чтобы настроить атрибуты графика.

Ссылки

[1] Ljung, L. System Identification: Теория для пользователя. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall PTR, 1999, Section 16.6.

Представлено до R2006a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте