主要内容

从数据中估计查询表值

目标

属性中的时域输入输出(I/O)数据估计查找表值参数估计量

关于数据的

在本例中,I/O数据为lookup_regular.mat估计查找表的值。MAT-file包含以下变量:

  • xdata1-由63个均匀采样的输入数据点组成,范围[0,6.5]

  • ydata1—输出数据对应于输入数据样本

  • time1——时间向量

中使用I/O数据估计查找表值lookup_regular金宝app®模型。模型中的查找表包含10个值,这些值存储在MATLAB中®变量表格.表的初始值由一个0的向量组成。要了解有关如何使用查找表建模系统的更多信息,请参见选择查找表的指南

打开参数估计会话

要估计查找表的值,请打开参数估计会话。

  1. 在MATLAB提示符下输入以下命令打开查找表模型:

    lookup_regular

    该命令打开Simulink模型,并将估计数据加金宝app载到MATLAB工作空间中。

  2. 在Simuli金宝appnk模型中,选择参数估计量应用程序Tab,在gallery下控制系统使用名称打开新的会话lookup_regular参数估计量

使用默认设置估计表值

使用以下步骤估计查询表值。

  1. 通过单击创建一个新实验新实验参数估计选项卡。它的名字EstimationData.然后导入I/O数据,xdata1ydata1,和时间矢量,time1,投入到实验中。为此,右击打开实验编辑器EstimationData并选择编辑…….类型[time1, ydata1]在输出对话框中[time1, xdata1]在实验编辑器的输入对话框中。有关更多信息,请参见为参数估计导入数据.导入数据后,实验看起来如下所示:

  2. 运行初始模拟以查看I/O数据、模拟输出和初始表值。为此,在MATLAB提示符下输入以下命令:

    sim卡(“lookup_regular”图(1);情节(xdata1 ydata1,“m *”xout你,“b ^”)举行;情节(linspace(0、6.5、10),表,“k”“线宽”2);传奇(的测量数据“初始仿真数据”“初始表值”);

    图中的x轴和y轴分别表示输入和输出数据。图中显示了如下示意图:

    • 实测数据-以品红星(*)表示。

    • 初始表值-由黑线表示。

    • 初始模拟数据-由蓝色delta (Δ)表示。

    您可以看到初始表值和模拟数据与测量数据不匹配。

  3. 要选择要估计的表值,请在参数估计选项卡上,单击选择参数打开编辑:估计参数对话框。在参数调整为所有实验面板中,单击选择参数启动“选择模型变量”对话框。选中表格旁边的复选框,然后单击好吧

    编辑:估计参数窗口现在看起来如下。默认情况下,选择表值进行估计。

  4. 参数估计选项卡上,单击选择实验EstimationData默认情况下选择进行估计。如果没有,请在下面的方框中打勾估计列,然后单击好吧

  5. 中使用默认设置估计表值参数估计选项卡上,单击估计打开参数轨迹情节和评估进展报告窗口。的参数轨迹Plot显示每次迭代时参数值的变化。

    在估计收敛后,参数轨迹情节是这样的:

    评估进展报告显示迭代次数,目标函数被评估的次数,以及每次迭代结束时代价函数的值。在估计收敛后,评估进展报告是这样的:

    估计的参数保存在EstimatedParams结果部分的数据浏览器左边的窗格。要查看结果,右键单击EstimatedParams然后选择开放.报告内容如下。

    该报告包括估计的参数值、成本函数的最终值和其他优化结果。可以看到,当梯度大小1.18e-14小于准则值1e-3时,优化停止。

验证评估结果

在估计表值之后,如使用默认设置估计表值,您必须使用另一个数据集来验证您没有过度拟合模型。您可以绘制和检查以下图,以验证评估结果:

  • 残差图

  • 测量和模拟数据图

为了验证估计结果:

  1. 创建一个用于验证的新实验。它的名字ValidationData.导入验证I/O数据,xdata2ydata2,和时间矢量,time2ValidationData实验。为此,右击打开实验编辑器ValidationData并选择编辑…….然后,类型[time2, ydata2]在输出对话框中[time2, xdata2]在实验编辑器的输入对话框中。有关更多信息,请参见为参数估计导入数据

  2. 选择要验证的实验,在参数估计选项卡上,单击选择实验.的ValidationData默认选择实验进行估计。取消选择用于评估的框,并检查它以进行验证。

  3. 要选择要使用的结果,就在验证选项卡上,单击选择要验证的结果.取消选择使用当前参数值并选择EstimatedParams,然后单击好吧

  4. 参数估计量,默认显示验证后的实验图。通过检查相应的方框来添加残差图验证选项卡。

    要启动验证,请在验证选项卡上,单击验证

  5. 检查图

    1. 实验图

      可以看到,使用估计参数模拟的数据与测量的验证数据是一致的。

    2. 点击Residual plot: ValidationData以打开Residual plot。

      残差表示模拟数据和测量数据之间的差异,在[-0.15,0.15]-最大输出变化的15%以内。这表明测量的数据值和模拟的表数据值之间匹配良好。

    3. 通过在MATLAB提示符下输入以下命令,根据验证数据集和模拟表值绘制和检查估计表值。

      sim卡(“lookup_regular”图(2);情节(xdata2 ydata2,“m *”xout你,“b ^”)举行;情节(linspace(0、6.5、10),表,“k”“线宽”, 2)

      图中黑线显示的表值匹配验证数据和模拟的表值。表数据值涵盖了整个输入值范围,这表明已经估算了所有的查询表值。

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