系统辨识基础
折息法把加权最小二乘法和遗忘因子法融合起来,形成如下算法:
(k) (k 1) K(k)[z(k) h (k) (k 1)]
1
μ(k)
K(k) P(k 1)h(k) h(k)P(k 1)h(k)
(k)
1
P(k) [I K(k)h(k)]P(k 1) μ(k)
k
折息因子与加权因子和遗忘因子之间的关系为 (k,i) (i) (j),当遗忘因子取常数
j i 1
时,折息因子又可表示成 (k,i) (i) k i。折息法同时具备加权最小二乘法和遗忘因子法的
作用,既可获得系统的平均特性,又具有时变跟踪能力。
5.10.5 协方差重调最小二乘法 在辨识递推计算过程中,协方差矩阵P(k)衰减很快,此时算法的增益矩阵K(k)也急剧衰减。这种现象的出现,促使人们去考虑一种修正的方案,即在指定的时刻重新调整协方差矩阵P(k),使算法始终保持较快的收敛速度。这种协方差重调的最小二乘算法描述如下:
T
(k) (k 1) K(k)[z(k) h(k) (k 1)]
1
K(k) P(k 1)h(k)h(k)P(k 1)h(k) 1
P(k) [I K(k)h (k)]P(k 1)
当k {k1,k2, ,kl}时,P(k)按上式算法计算;当k ki {k1,k2, ,kl}时,把P(k)重调
为P(ki) aiI, 0<amin ai amax 。
5.10.6 协方差修正最小二乘法 对时变系统辨识来说,为了防止矩阵P(k)趋于零,当参数估计值超过某阀值时,矩阵P(k)自动加上附加项Q, 具体算法如下:
(k) (k 1) K(k)[z(k) h(k) (k 1)]
1
K(k) P(k 1)h(k)h (k)P(k 1)h(k) 1
P(k) [I K(k)h(k)]P(k 1)
P(k) P(k) Q,Q 0
4