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greyestOptions

选项设置灰色的

语法

选择= greyestOptions
选择= greyestOptions(名称、值)

描述

选择=灰色停止创建的默认选项集灰色的

选择=灰色停止(名称,值使用一个或多个指定的选项创建选项集名称,值配对参数。

输入参数

全部折叠

名称-值参数

指定可选的逗号分隔的对名称,值论据。名称参数名和价值是对应的值。名称必须出现在引号内。可以以任意顺序指定多个名称和值对参数名称1,值1,…,名称,值

估计期间初始状态的处理,指定为以下值之一:

  • “模型”-初始状态由艾德格雷模型。ODE文件必须返回6个或更多输出参数。

  • “零”-初始状态设置为零。ODE文件返回的任何值都将被忽略。

  • “估计”-初始状态作为一个独立的估计参数。

  • “展望”-初始状态估计使用最佳最小二乘拟合。

  • “汽车”-软件根据估计数据选择处理初始状态的方法。

  • 双精度向量——指定长度的列向量Nx哪里Nx是状态数。对于多实验数据,指定一个矩阵列,其中是实验的次数。在估算过程中,指定值被视为固定值。

干扰分量的处理(K)在估算期间,指定为以下值之一:

  • “模型”- - - - - -K属性使用的ODE文件对值进行参数化艾德格雷模型。ODE文件必须返回5个或更多的输出参数。

  • “固定”—取值K财产艾德格雷模型固定于其原始值。

  • “没有”- - - - - -K固定为零。ODE文件返回的任何值都会被忽略。

  • “估计”- - - - - -K被视为一个独立的估计参数。

  • “汽车”-软件选择在估计过程中如何处理干扰分量的方法。该软件使用“模型”方法,如果ODE文件返回5个或更多输出参数,其有限值为K.否则,软件使用“固定”方法

请注意

噪声模型不能用频域数据估计。

估计期间损失函数中要最小化的误差,指定为逗号分隔对,包括“焦点”以及下列值之一:

  • “预测”-在估计过程中,测量和预测输出之间的一步超前预测误差被最小化。因此,估计的重点是产生一个好的预测模型。

  • “模拟”-在估计过程中,测量和模拟输出之间的模拟误差最小化。因此,估计的重点是使模型响应与电流输入的模拟很好地吻合。

焦点选项可以解释为损失函数中的加权过滤器。有关更多信息,请参阅损失函数和模型质量度量

加权预滤波器应用于估计过程中要最小化的损失函数。了解加权滤波器关于损失函数,见损失函数和模型质量度量

具体说明加权滤波器作为下列价值之一:

  • []-未使用加权预过滤器。

  • 通带-指定包含定义所需通带的频率值的行向量或矩阵。您可以选择估计模型和估计数据之间的拟合得到优化的频带。例如,[wl,wh]哪里wlwh表示通频带的上下限。对于有几行定义频带的矩阵,[w1l,w1h;w2l,w2h;w3l,w3h;…],估计算法使用频率范围的并集来定义估计通带。

    通带以单位表示无线电/时间单位对于时域数据和在FrequencyUnit对于频域数据,其中时间单位FrequencyUnit为估计数据的时间和频率单位。

  • SISO滤波器—通过以下方式指定单输入单输出(single input-single-output, SISO)线性滤波器:

    • SISO-LTI模型

    • {A, B, C, D}格式,指定与估计数据具有相同采样时间的过滤器的状态空间矩阵。

    • {分子,分母}格式,将过滤器的分子和分母指定为传递函数,采样时间与估计数据相同。

      这个选项计算权重函数作为滤波器和输入频谱的乘积来估计传递函数。

  • 权重向量-仅适用于频域数据。指定权重的列向量。此向量必须与数据集的频率向量具有相同的长度,数据、频率.数据中的每个输入和输出响应乘以该频率下的相应权重。

控制是否强制估计模型的稳定性,指定为逗号分隔对,由“EnforceStability”或者真正的

数据类型:逻辑

控制是否生成参数协方差数据,指定为真正的

如果估计协方差真正的,然后用盖特科夫从估计模型中获取协方差矩阵。

指定是否显示估算进度,该进度指定为以下值之一:

  • “上”-有关模型结构和估计结果的信息显示在进度查看器窗口中。

  • “关”—系统未显示进度和结果信息。

在估计过程中从时域输入数据中去除偏移量,指定为逗号分隔对,由“输入偏移”以及以下其中之一:

  • 长度为正整数的列向量怒族哪里怒族是输入的数量。

  • []-表示没有偏移。

  • 怒族-借-矩阵-对于多个实验数据,指定InputOffset作为怒族-借-矩阵怒族是输入的数量,以及为实验的次数。

指定的每个条目InputOffset从相应的输入数据中减去。

估计期间从时域输出数据中移除偏移量,指定为逗号分隔对,由“输出补偿”以及以下其中之一:

  • 一个长度的列向量纽约哪里纽约为输出数。

  • []-表示没有偏移。

  • 纽约-借-矩阵-对于多个实验数据,指定输出偏移作为一个纽约-借-矩阵纽约是输出的数量,以及为实验的次数。

指定的每个条目输出偏移从相应的输出数据中减去。

多输出估计中预测误差的权重,指定为以下值之一:

  • “噪音”-最小化 依据 E E / N 哪里E表示预测误差和N是数据样本数。此选择在统计意义上是最优的,如果噪声方差未知,则会导致最大似然估计。它使用估计噪声方差的倒数作为加权函数。

    请注意

    输出重量不得“噪音”如果SearchMethod“lsqnonlin”

  • 半正定对称矩阵(W)-最小化加权预测误差矩阵的轨迹跟踪(E”* E * W / N)地点:

    • E是预测误差矩阵,每个输出一列,以及W为大小等于输出数的正半正定对称矩阵。使用W指定多个输出模型中输出的相对重要性,或相应数据的可靠性。

    • N是数据样本数。

  • []-软件选择“噪音”或者用单位矩阵W

此选项仅适用于多输出模型。

模型参数的正则化估计选项。有关正则化的更多信息,请参见模型参数的正则化估计

正规化是具有以下字段的结构:

  • λ-决定偏差与方差权衡的常数。

    指定正标量以将正则化项添加到估算成本。

    默认值0表示不进行正则化。

    默认值:0

  • R-加权矩阵。

    指定一个非负数向量或方正半定矩阵。长度必须等于模型的自由参数个数。

    对于黑匣子型号,建议使用默认值。对于结构化模型和灰盒模型,还可以指定向量NP正数,以便每个条目表示相关参数值的置信度。

    默认值1表示值为眼睛(npfree)哪里npfree为自由参数的个数。

    默认值:1

  • 名义上的-在估计过程中自由参数被拉向的标称值。

    默认值为零表示参数值被拉向零。如果要优化模型,可以将值设置为“模型”将参数拉向初始模型的参数值。初始参数值必须是有限的,这样设置才能生效。

    默认值:0

数值搜索方法用于迭代参数估计,指定为逗号分隔对组成“SearchMethod”以及以下其中之一:

  • “汽车”-线搜索算法的组合,“gn”“lm”“gna”,“格拉德”方法在每次迭代中依次尝试。第一个下降方向可以减少估计成本。

  • “gn”-子空间高斯-牛顿最小二乘搜索。奇异值的雅可比矩阵小于GnPinvConstant * eps *马克斯(大小(J)) *规范(J)在计算搜索方向时丢弃。J是雅可比矩阵。Hessian矩阵近似为JTJ。如果此方向没有改进,则函数将尝试渐变方向。

  • “gna”-自适应子空间高斯-牛顿搜索。特征值小于γ*马克斯(sv)被忽略的黑森人,在哪里sv包含Hessian的奇异值。在剩余的子空间中计算高斯-牛顿方向。伽马射线具有初始值初始公差(见先进的“搜索选项”的更多信息)。这个值按该因子增加LMStep每次搜索都不能在少于五次的等分中找到较低的判据值。这个值被该因子降低2*LMStep每次搜索成功时,没有任何对分。

  • “lm”-Levenberg-Marquardt最小二乘搜索,其中下一个参数值为-pinv(H+d*I)*梯度从上一个。H海赛,是单位矩阵,和毕业生是梯度。d是一个不断增加的数字,直到找到标准的较低值为止。

  • “格拉德”-最速下降最小二乘搜索。

  • “lsqnonlin”-一种基于信赖域的反射算法解非线性最小二乘问题(优化工具箱).需要优化工具箱™软件。

  • “fmincon”-约束非线性解算器。您可以使用序列二次规划(SQP)和铁铬镍铁合金(优化工具箱)如果您有优化工具箱软件,还可以使用铁铬镍铁合金解算器。在中指定算法搜索选项。算法选项这个铁铬镍铁合金在以下情况下,算法可能会改善估计结果:

    • 当模型参数有边界时的约束最小化问题。

    • 模型结构,其中损失函数是参数的非线性或非光滑函数。

    • 多输出估计模型。决定因素损失函数对于多输出模型估计,默认情况下最小化。铁铬镍铁合金算法能够直接最小化这些损失函数“lm”“gn”通过交替估计噪声方差和减少给定噪声方差值的损失值,最小化行列式损失函数铁铬镍铁合金算法可以提供更好的效率和精度的多输出模型估计。

选项设置为搜索算法,指定为逗号分隔对,由“搜索选项”和具有依赖于的值的字段设置的搜索选项SearchMethod

SearchOptions结构时SearchMethod指定为“gn”“gna”“lm”“格拉德”“汽车”

字段名 描述 默认的
容忍

损失函数的当前值与下一次迭代后预期改进值之间的最小百分比差,指定为正标量。当预期改进的百分比小于容忍,迭代停止。下一次迭代时预期损失函数改善的估计基于为当前参数值计算的高斯-牛顿矢量。

0.01
MaxIterations

损失函数最小化期间的最大迭代次数,指定为正整数。当迭代停止时MaxIterations达到或满足另一个停止标准,例如容忍

背景MaxIterations = 0返回启动过程的结果。

使用sys.Report.Termination.Iterations要获得估算期间的实际迭代次数,其中系统是一个idtf模型。

20
先进的

高级搜索设置,指定为具有以下字段的结构:

字段名 描述 默认的
GnPinvConstant

雅可比矩阵奇异值阈值,指定为正标量。雅可比矩阵的奇异值小于GnPinvConstant*最大值(尺寸(J)*标准值(J)*每股收益)在计算搜索方向时丢弃。适用于SearchMethod“gn”

10000
初始公差

初始值的伽马射线,指定为正标量。适用时SearchMethod“gna”

0.0001
LMStartValue

搜索方向长度的起始值d在Levenberg-Marquardt方法中,指定为正标量。适用时SearchMethod“lm”

0.001
LMStep

Levenberg-Marquardt步长的大小,指定为正整数。搜索方向长度的下一个值d在Levenberg-Marquardt方法中LMStep乘以上一个。适用时SearchMethod“lm”

2
MaxBisections

沿着搜索方向进行线搜索时使用的最大等分数,指定为正整数。

25
MaxFunctionEvaluations

对模型文件的最大调用数,指定为正整数。如果对模型文件的调用超过这个值,迭代将停止。

Inf
MinParameterChange

每次迭代允许的最小参数更新,指定为非负标量。

0
RelativeImprovement

相对改进阈值,指定为非负标量。如果标准函数的相对改进小于此值,迭代将停止。

0
StepReduction

阶跃折减系数,指定为大于1的正标量。建议的参数更新减少了系数StepReduction每次尝试后。此减少持续到MaxBisections尝试完成或获得较低的标准函数值。

StepReduction不适用于SearchMethod“lm”(Levenberg-Marquardt方法)。

2

SearchOptions结构时SearchMethod指定为“lsqnonlin”

字段名 描述 默认的
FunctionTolerance

软件最小化损失函数的终止容差,以确定估计的参数值,指定为一个正标量。

的价值FunctionTolerance和的一样吗opt.SearchOptions.Advanced.TolFun

1e-5
阶跃公差

估计参数值的终止公差,指定为正标量。

的价值阶跃公差和的一样吗opt.SearchOptions.Advanced.TolX

1e-6
MaxIterations

损失函数最小化期间的最大迭代次数,指定为正整数。当迭代停止时MaxIterations达到或满足另一个停止标准,例如FunctionTolerance

的价值MaxIterations和的一样吗opt.SearchOptions.Advanced.MaxIter

20
先进的

高级搜索设置,指定为的选项集解非线性最小二乘问题

有关更多信息,请参阅中的优化选项表优化选项(优化工具箱)

使用optimset(“lsqnonlin”)创建默认选项集。

SearchOptions结构时SearchMethod指定为“fmincon”

字段名 描述 默认的
算法

铁铬镍铁合金优化算法,具体如下:

  • “sqp”-序列二次规划算法。该算法在所有迭代中都满足边界,并且可以从Inf结果。这不是一个大规模的算法。有关更多信息,请参阅大规模与中型算法(优化工具箱)

  • “信任区域反射”-基于内反射牛顿法的子空间信赖域方法。这是一个大规模的算法。

  • “内点”-需要优化工具箱软件的大规模算法。该算法在所有迭代中都满足边界,并且可以从Inf结果。

  • “激活集”-需要优化工具箱软件。该算法可以采取大的步骤,这增加了速度。它不是一个大规模的算法。

有关算法的更多信息,请参阅约束非线性优化算法(优化工具箱)选择算法(优化工具箱)

“sqp”
FunctionTolerance

软件最小化损失函数的终止容差,以确定估计的参数值,指定为一个正标量。

1e-6
阶跃公差

估计参数值的终止公差,指定为正标量。

1e-6
MaxIterations

损失函数最小化期间的最大迭代次数,指定为正整数。当迭代停止时MaxIterations达到或满足另一个停止标准,例如FunctionTolerance

100

其他高级选项,指定为具有以下字段的结构:

  • ErrorThreshold-指定何时将大错误的权重从二次调整为线性。

    误差大于ErrorThreshold乘以估计的标准偏差在损失函数中具有线性权重。标准偏差可靠地估计为预测误差中位数的绝对偏差的中位数除以0.7. 有关稳健范数选择的更多信息,请参见第15.2节[2]

    ErrorThreshold = 0禁用稳健化并导致一个纯粹的二次损失函数。当用频域数据进行估计时,软件设置ErrorThreshold设置为零。对于包含异常值的时域数据,请尝试设置ErrorThreshold1.6

    默认值:0

  • 最大尺寸-指定将输入输出数据拆分为段时,段中元素的最大数目。

    最大尺寸必须是正整数。

    默认值:250000

  • StabilityThreshold-指定稳定性测试的阈值。

    StabilityThreshold是具有以下字段的结构:

    • 年代—用于测试连续时间模型稳定性的最右极点位置。当模型的最右极位于的左侧时,模型被认为是稳定的年代

      默认值:0

    • z-指定所有极点距原点的最大距离,以测试离散时间模型的稳定性。如果所有极点都在该距离内,则认为模型是稳定的z从源头上说。

      默认值:1+平方米(每股收益)

  • 自动初始化阈值-指定何时自动估计初始状态。

    初始状态估计为

    y p z y e 一个 年代 y p e y e 一个 年代 > 自动初始化阈值

    • y梅斯为测量输出。

    • yp、 z是使用零初始状态估计的模型的预测输出。

    • y体育课是使用估计初始状态估计的模型的预测输出。

    适用时初始状态“汽车”

    默认值:1.05

输出参数

全部折叠

选项设置灰色的,以greyestOptions选项集。

例子

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opt=灰色停止选项;

为创建一个选项集灰色的使用“展望”初始化状态的算法。具体说明陈列作为“上”

opt=greyestOptions(“初始状态”“展望”“显示”“上”);

或者,使用点符号设置选择

opt=灰色停止选项;opt.InitialState=“展望”;选择显示=“上”

兼容性的考虑

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工具书类

[1] 威尔斯、阿德里安、B.尼尼斯和S.吉布森。“基于梯度的多变量系统估计搜索”。第16届IFAC世界大会会议记录,捷克共和国布拉格,2005年7月3日至8日。英国牛津:爱思唯尔有限公司,2005。

[2] 永,L。系统识别:用户的理论. 新泽西州鞍河上游:普伦蒂斯大厅PTR,1999年。

介绍了R2012a