多輸入單輸出時變輸出誤差模型學(xué)習(xí)辨識算法①

祝徐軒 仲國民 何熊熊

(浙江工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院 杭州 310023)

0 引 言

系統(tǒng)的建模是許多控制系統(tǒng)分析與設(shè)計的基礎(chǔ)[1]，目前，對于定常系統(tǒng)的辨識問題已經(jīng)具有較為完備的理論基礎(chǔ)，然而實際控制系統(tǒng)中存在更多的是時變系統(tǒng)，因此，研究時變系統(tǒng)的辨識問題具有重要意義。

本文主要研究多輸入單輸出(multiple input single output,MISO)時變輸出誤差模型(output error model，OE)的參數(shù)辨識問題。多輸入多輸出(multiple input multiple output，MIMO)系統(tǒng)在諸如電氣、機(jī)械、化學(xué)工程和通信工程等實際過程中具有廣泛的應(yīng)用[2-4]，它可以分解為多個MISO子系統(tǒng)，且一旦分別識別每個子系統(tǒng)，就可以獲得MIMO系統(tǒng)的參數(shù)估計。因此，研究MISO系統(tǒng)的參數(shù)估計具有意義，并且大量已經(jīng)開展的工作為進(jìn)一步研究多輸入系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。張余等人[5]針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中能量有限和能耗不均衡問題，提出了一種基于協(xié)同MIMO的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸方案。Khandaker等人[6]研究了MISO多系統(tǒng)中的同步無線信息和功率傳輸問題。

對于MISO定常OE模型的參數(shù)辨識，識別的難點(diǎn)之一在于識別模型中的信息矢量包含未知的中間變量。迭代搜索已被廣泛應(yīng)用于具有未知內(nèi)部變量的系統(tǒng)識別[7，8]。Liu和Lu[9]為多速率系統(tǒng)提供了基于最小二乘的迭代識別。劉毅男等人[10]結(jié)合迭代搜索原理和約簡技術(shù)，提出了一種顯著提高跟蹤精度的在線自適應(yīng)迭代簡約最小二乘支持向量機(jī)。Jin 等人[11]提出了一種基于輔助模型的區(qū)間變化最小二乘識別方法，用于具有稀缺測量的多變量OE系統(tǒng)辨識。Ding等人[12]提出了基于輔助模型的遞推最小二乘辨識算法，其基本思想是將未知的內(nèi)部變量替換為由輔助模型計算的估計值。……