Идентификация модели ARX с ограничениями линейного равенства и стабильностью
Из входных и выходных данных я должен идентифицировать с наименьшими квадратами модель ARX
y(n) = -a1 y(n-1) -....- aN y(nN) + b1 x(n-1)+...+bM x(нМ)
который должен быть устойчивым (все его полюсы находятся внутри единичного круга) и в то же время параметры
a1,...,aN, b1,...,bM
должны удовлетворять некоторым ограничениям линейного равенства. Например, мне нужно статическое усиление, равное 1, это означает,
-a1-a2...-aN+b1+b2...+bM =1
В матричной форме я могу написать ограничение как:
Тета = [a1 a2... aN b1 b2... bM] ';
Aeq = [-он (1,N) единиц (1, M)];
beq = 1;
Aeq * тета = BEQ;
С помощью функции Matlab ниже arx_stable
Я могу идентифицировать конюшню ARX
используя функцию Matlab 'ARX' для установки параметра 'Focus' ='stability'
(но без равенства линейных ограничений)
С функцией ниже arx_constr
Я могу определить ARX
с линейным ограничением равенства Aeq beq (но без устойчивости)
Как я могу получить стабильность и уважение ограничений??? Спасибо,
Симона
function theta = arx_stable(N,M,t,input_data,output_data)
% input_data and output_data are column vectors
% t is the time vector
% data structure generation:
Ts = t(2)-t(1); % it is the sampling time
data = iddata(output_data,input_data,Ts);
n_k=0; % it is the Input-output delay
ARX_model = arx(data,[N M n_k] , 'Focus','stability');
% 'Focus','stability' in this way the identified ARX is stable
a=ARX_model.a;
a=a(2:end); % I remove the first a0=1
b=ARX_model.b;
theta=[a b];
end
function theta = arx_constr(N,M,t,input_data,output_data,Aeq,beq)
% input_data and ouput_data are row vectors
% t is the time vector
% X and y construction:
n_order=max([N M]);
X=[]; % X is the regression matrix
for nn = n_order+1:length(input_data)
X(nn,:)=[-output_data((nn-1):-1:(nn-N)) input_data((nn-1):-1:(nn-M))];
end
X=X((n_order+1):end,:); % it cancels the first n_order rows that are full of zeros
y=output_data(n_order+1:end)' ; % y is a column vector
options_lsqlin=optimset('Algorithm','active-set','LargeScale','off');
% this set is necessary to use equality constraints
theta=lsqlin(X,y,[],[],Aeq,beq,[],[],[],options_lsqlin);
end