主要内容

验证非线性ARX模型

估计非线性ARX模型对于您的系统,您可以验证它是否在可接受的范围内再现了系统行为。您可以用不同的方式验证您的模型。建议您使用单独的数据集来估计和验证您的模型。如果验证表明估计的置信度低,则请参见故障诊断模型估计为下一步。有关验证模型的一般信息,请参见模型验证

比较模型输出和测量输出

绘制模拟或预测模型输出与实测输出数据进行比较,并计算最佳拟合值。在命令行中,使用比较命令。你也可以使用sim卡而且预测模拟和预测模型响应。有关在应用程序中绘制模拟和预测输出的信息,请参见应用程序中的模拟和预测

检查迭代搜索终止条件

在模型估计之后生成的估计报告列出了软件终止估计的原因。例如,假设报告表明估计达到了最大迭代次数。您可以通过为最大迭代次数指定更大的值来尝试重复估算。有关如何配置最大迭代数和其他估计选项的信息,请参见为非线性ARX模型指定估计选项

要在应用程序中查看评估报告,在模型评估完成后,查看评估报告面积估计选项卡。在命令行中,使用M.Report.Termination显示估计终止条件,其中为估计的非线性ARX模型。例如,检查M.Report.Termination.WhyStop字段,描述停止估计的原因。

有关评估报告的更多信息,请参见评估报告

检查最终预测误差和损失函数值

您可以通过比较估计报告中显示的最终预测误差和损失函数值来比较几个估计模型的性能。

查看估计模型的这些值在命令行中,使用M.Report.Fit.FPE(最终预测误差)和M.Report.Fit.LossFcn(估计终止时损失函数值)的性质。较小的值通常表示更好的性能。然而,M.Report.Fit.FPE当模型包含相对于估计数据大小的许多参数时,值可能是不可靠的。将这些指标与其他验证技术一起使用,可以得出可靠的结论。

执行残留分析

残差是模型输出与测量输出之间的差异。因此,残差代表了模型无法解释的输出部分。你可以使用白度检验和独立性检验等技术分析残差。有关这些测试的详细信息,请参见什么是残留分析?

在命令行中,使用渣油计算、绘制和分析残差。要在应用程序中绘制残差,请参见如何在应用程序中绘制残差

检查非线性ARX图

非线性ARX图显示所选模型输出的评估模型非线性作为一个或两个模型回归量的函数。对于一个模型,模型非线性(M.Nonlinearity)为非线性估计函数,如idWaveletNetworkidSigmoidNetwork,或idTreePartition,该模型使用模型回归量作为输入。

为了理解画的是什么,假设{r1, r2,…,rN}N非线性ARX模型使用的回归量与非线性对应于模型输出。你可以使用getreg (M)看一下这些回归量。表达式Nonlin = evaluate(nl,[v1,v2,…,vN])返回这些回归器给定值的模型输出,即:r1=v1r2=v2、……rN=vN.为了画出非线性,你选择一个或两个N例如,回归量,Rsub = {r1,r4}.该软件在指定范围内改变这些回归量的值,同时固定其余回归量的值,并生成的图Nonlinvs。rsub.默认情况下,软件将剩余固定回归量的值设置为它们的估计均值,但您可以更改这些值。回归均值存储在Nonlinearity.Parameters.RegressorMean模型的属性。

检查非线性ARX图可以帮助您深入了解哪些回归量对模型输出有最强的影响。理解输出中回归量的相对重要性可以帮助您决定在输出的非线性函数中包含哪些回归量。如果对于所有选择的回归值,图的形状看起来像一个平面,那么模型在这些回归值中可能是线性的。在这种情况下,您可以从非线性块中删除相应的回归量,并重复估计。

此外,您可以使用不同的非线性估计器为相同的数据创建多个非线性模型,例如idWaveletNetwork网络和idTreePartition,然后比较这些模型的非线性曲面。不同模型的图之间的一致性增加了这些非线性模型捕捉系统真实动态的信心。

创建一个非线性ARX图

中创建一个非线性ARX图系统识别应用程序,选择非线性ARX中的复选框。模型视图区域。要在图上包含或排除模型,请单击应用程序中相应的模型图标。有关在应用程序中创建和使用图的一般信息,请参见处理情节

在命令行中,在您估计了一个非线性ARX模型之后,使用情节查看非线性的形状。

情节(M)

你可以使用额外的情节参数来指定以下信息:

  • 在图中包含多个非线性ARX模型。

  • 配置回归值以计算非线性值。

配置一个非线性ARX图

配置非线性ARX图:

  1. 控件中的输出通道选择输出处的非线性下拉列表。显示所选输出通道对应的非线性值。

  2. 选择回归量1从可用回归量列表中。在范围字段时,输入要包含在此回归函数图上的值的范围。回归值绘制在Reg1情节轴。

    如果回归选择选项不可见,请单击展开非线性ARX模型图窗口。

  3. 指定回归量2作为以下选项之一:

    • 若要在图上显示三个轴,请选择回归量2.在范围字段时,输入要包含在此回归函数图上的值的范围。回归值绘制在Reg2情节轴。

    • 若要只显示两个轴,请选择<一>回归量2列表。

  4. 修复未通过单击显示的回归器的值固定的值.在“修复回归值”对话框中,双击价值单元来编辑相应回归函数的常数值。默认值在模型估计期间确定。点击好吧

如果你在应用程序中生成非线性ARX图,你可以执行以下额外的任务:

行动 过程
沿着每个轴改变回归器的网格间距。

在绘图窗口中,选择选项>设定样本数量,并输入每个回归量要使用的样本数量。点击应用然后关闭

例如,如果样本数量为20,则每个回归变量在其指定范围内包含20个点。对于3d图,这将导致在20 x 20 = 400点处评估非线性。

改变轴的限制。

选择选项>设置轴限打开“Axis Limits”对话框,并编辑限制。点击应用

隐藏或显示情节传说。 选择风格>传说.再次选择此选项以显示图例。

在三维空间中旋转。

请注意

仅当选择两个回归变量作为自变量时可用。

选择风格>三维旋转并拖动绘图上的轴到新的方向。禁用三维旋转,选择风格>三维旋转一次。

另请参阅

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