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基于新息估计和正交投影的闭环子空间模型辨识

侯杰 刘涛

李娟, 王宇平. 基于样本密度和分类误差率的增量学习矢量量化算法研究. 自动化学报, 2015, 41(6): 1187-1200. doi: 10.16383/j.aas.2015.c140311
引用本文: 侯杰, 刘涛. 基于新息估计和正交投影的闭环子空间模型辨识. 自动化学报, 2016, 42(11): 1657-1663. doi: 10.16383/j.aas.2016.c160050
LI Juan, WANG Yu-Ping. An Incremental Learning Vector Quantization Algorithm Based on Pattern Density and Classification Error Ratio. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2015, 41(6): 1187-1200. doi: 10.16383/j.aas.2015.c140311
Citation: HOU Jie, LIU Tao. Closed-loop Subspace Model Identification Using Innovation Estimation and Orthogonal Projection. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2016, 42(11): 1657-1663. doi: 10.16383/j.aas.2016.c160050

基于新息估计和正交投影的闭环子空间模型辨识

doi: 10.16383/j.aas.2016.c160050
基金项目: 

中央高校基本科研业务费重点培育基金 DUT15ZD108

国家自然科学基金 61473054

详细信息
    作者简介:

    侯杰 大连理工大学控制科学与工程学院博士研究生.主要研究方向为系统辨识.E-mail:jiehou.phd@hotmail.com

    通讯作者:

    刘涛 大连理工大学控制科学与工程学院教授. 德国洪堡基金学者.主要研究方向为工业过程辨识建模, 鲁棒过程控制, 批量生产过程控制优化, 过程质量监测. E-mail:liurouter@ieee.org

Closed-loop Subspace Model Identification Using Innovation Estimation and Orthogonal Projection

Funds: 

Fundamental Research Funds for the Central Universities of China DUT15ZD108

Supported by National Natural Science Foundation of China 61473054

More Information
    Author Bio:

    Ph. D. candidate at the School of Control Science and Engineer-ing, Dalian University of Technology. His main research interest is system identifi-cation.E-mail:

    Corresponding author: (LIU Tao Professor at the School of Control Science and Engineering, Dalian University of Technology. He was a recipient of a Humboldt research fellow of Germany. His research in-terest covers industrial process identi¡¥cation and modeling, robust process control, batch process control and optimiza-tion, and process quality monitoring. Corresponding au-thor of this paper.). E-mail:liurouter@ieee.org
  • 摘要: 针对闭环控制系统提出一种基于新息估计和正交投影的闭环子空间模型辨识方法.首先采用最小二乘法对VARX模型(Vector autoregressive with exogenous inputs model)进行计算得到新息估计值,然后通过将由观测输入输出数据构造的Hankel矩阵正交投影到新息数据的正交补空间以消除噪声影响,从而在无噪声的输入输出数据奇偶空间中提取得到扩展可观测矩阵和下三角形Toeplitz矩阵.最后采用平移变换法得到系统矩阵.对该算法严格分析和证明了实现一致估计的条件.通过仿真实例验证了本文方法的有效性和优越性.
  • 图  1  系统设定输入激励为白噪声的系统极点估计平均值

    Fig.  1  Mean value of estimated poles for white noise setpoint excitation

    图  2  系统设定输入激励为白噪声的系统极点估计标准方差

    Fig.  2  Standard deviation of estimated poles for white noise setpoint excitation

    图  3  系统设定输入激励为相关序列的系统极点估计平均值

    Fig.  3  Mean value of estimated poles for correlated quasi-stationary setpoint excitation

    图  4  系统设定输入激励为相关序列的系统极点估计标准方差

    Fig.  4  Standard deviation of estimated poles for correlated quasi-stationary setpoint excitation

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-01-19
  • 录用日期:  2016-03-10
  • 刊出日期:  2016-11-01

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