Estimate State-Space Models in System Identification App

先决条件

SelectEstimate>State Space Models。

将打开“状态空间模型”对话框。

Tip

For more information on the options in the dialog box, click帮助。
型号名称displays the default model name. To change the name, enter a new name. The name of the model must be unique in the Model Board.
选择指定值选项（如果尚未选择）并在“编辑”字段中指定模型顺序。模型顺序是指状态空间模型中的状态数。

Tip

When you do not know the model order, search for and select an order. For more information, seeEstimate Model With Selected Order in the App。
选择连续时间或者Discrete-time选项指定要估计的模型类型。
如果工作数据是连续时间频域数据，则无法估计离散时间模型。
Specify the elements to include in the model structure, including feedthrough (D矩阵）和扰动组件（K矩阵。）通过从选项中选择选项，指定模型表单，例如规范形式Form。要指定延迟，请展开Delay部分。

For more information about the type of state-space parameterization, see金宝app支持的状态空间参数化。
选择估算选项tab to select the estimation method and configure the cost function.
Select one of the methods inEstimation method并配置选项。有关这些方法的更多信息，请参阅状态空间模型估计方法。
子空间（N4SID）
1. 在里面N4Weightdrop-down list, specify the weighting scheme used for singular-value decomposition by the N4SID algorithm.
  The N4SID algorithm is used both by the subspace and预测误差最小化（PEM）方法。
2. 在里面N4Horizon字段，指定N4SID算法使用的前向和后向预测视野。
3. 在里面Estimation Focus下拉列表，选择是否优化一步预测或模拟的估计。有关这些选项的详细信息，请参阅分配估计权重。
4. 选择Allow unstable modelscheck box to specify whether to allow the estimation process to use parameter values that may lead to unstable models.
  此选项仅可用Estimation Focus是Prediction。仅当它产生比在估计过程中计算的其他稳定模型产生更好的数据时，才能提供不稳定的模型。
5. 选择Estimate covariance复选框如果要将算法计算参数不确定性。
  这种不确定因素的影响是模型置信区的地块。跳过不确定度计算可减少复杂模型和大数据集的计算时间。
6. 选择显示进度复选框可在估计期间打开进度查看器窗口。
7. 在里面初始条件列表，指定您希望算法如何处理初始状态。有关可用选项的详细信息，请参阅Specifying Initial States for Iterative Estimation Algorithms。
8. 如果要将估计过程限制为特定频率范围，请展开适合频率范围。Create a passband filter by specifying the minimum and maximum passband frequencies.
预测误差最小化（PEM）
1. 在里面N4Weightdrop-down list, specify the weighting scheme used for singular-value decomposition by the N4SID algorithm.
  The N4SID algorithm is used both by the subspace and预测误差最小化（PEM）方法。
2. 在里面N4Horizon字段，指定N4SID算法使用的前向和后向预测视野。
3. 在里面Estimation Focus下拉列表，选择是否优化一步预测或模拟的估计。有关这些选项的详细信息，请参阅分配估计权重。
4. 选择Allow unstable modelscheck box to specify whether to allow the estimation process to use parameter values that may lead to unstable models.
  此选项仅可用Estimation Focus是Prediction。仅当它产生比在估计过程中计算的其他稳定模型产生更好的数据时，才能提供不稳定的模型。
5. 选择Estimate covariance复选框如果要将算法计算参数不确定性。
  这种不确定因素的影响是模型置信区的地块。跳过不确定度计算可减少复杂模型和大数据集的计算时间。
6. 选择显示进度复选框可在估计期间打开进度查看器窗口。
7. 在初始条件，指定如何如何处理初始状态。有关可用选项的详细信息，请参阅Specifying Initial States for Iterative Estimation Algorithms。
8. 如果要将估计过程限制为特定频率范围，请展开适合频率范围。Create a passband filter by specifying the minimum and maximum passband frequencies.
9. Expand搜索选项to specify options for controlling the search iterations.
  
  搜索选项
  在里面搜索选项一部分估算选项, you can specify the following options:
  
  搜索方法- 迭代搜索算法使用的方法。搜索方法是汽车by default. Search methods include高斯 - 牛顿（GN）,自适应高斯 - 牛顿（GNA）,Levenberg-Marquardt(lm),Trust-Region Reflective Newton (lsqnonlin),Gradient Search (grad),顺序二次编程（Fmincon：SQP）, or在terior Point (fmincon: interior-point)。The descent direction is calculated successively at each iteration until a sufficient reduction in error is achieved.
  输出重量— Weighting applied to the loss function to be minimized. Use this option for multi-output estimations only. Specify as'noise'或者a positive semidefinite matrix of size equal the number of outputs.
  
  Maximum iterations— Maximum number of iterations to use during search.
  
  Tolerance— Tolerance value when the iterations should terminate.
  
  异常阈值- 稳定拟合二次标准。
10. ExpandRegularizationto obtain regularized estimates of model parameters. Specify the regularization constantsLambda和R。
  
  To learn more about regularization, seeRegularized Estimates of Model Parameters。
Regularized Reduction
1. 在里面正则化内核drop-down list, select the regularizing kernel to use for regularized estimation of the underlying ARX model. To learn more, seeRegularized Estimates of Model Parameters。
2. 在里面ARX Ordersfield, specify the order of the underlying ARX model. By default, the orders are automatically computed by the estimation algorithm. If you specify a value, it is recommended that you use a large value forNB.命令。要了解有关ARX订单的更多信息，请参阅arx。
3. 在里面Estimation Focus下拉列表，选择是否优化一步预测或模拟的估计。有关这些选项的详细信息，请参阅分配估计权重。
4. 在里面减少方法下拉列表，指定缩减方法：
  截短— Discards the specified states without altering the remaining states. This method tends to product a better approximation in the frequency domain, but the DC gains are not guaranteed to match.
  
  匹配- 丢弃指定的状态，并改变其余状态以保留DC增益。
5. 选择Estimate covariance复选框如果要将算法计算参数不确定性。
  这种不确定因素的影响是模型置信区的地块。跳过不确定度计算可减少复杂模型和大数据集的计算时间。
6. 选择显示进度复选框可在估计期间打开进度查看器窗口。
7. 在初始条件，指定如何如何处理初始状态。有关可用选项的详细信息，请参阅Specifying Initial States for Iterative Estimation Algorithms。
8. 如果要将估计过程限制为特定频率范围，请展开适合频率范围。Create a passband filter by specifying the minimum and maximum passband frequencies.
此估计过程使用始终导致稳定模型的参数值。
ClickEstimateto estimate the model. A new model gets added to the System Identification app.

下一步

分配估计权重

您可以指定估计算法如何在各种频率和应用程序使用的频率范围内重量拟合。在应用程序中，设置Estimation Focusto one of the following options:

Prediction- 使用输入频谱的比率Uto the inverse of the noise modelH重量全频范围跨越数据的相对重要性。该加权对应于最小化一步预测，其通常在短时间内贴合拟合。优化用于输出预测应用。
模拟- 仅使用输入频谱，而不是噪声模型，用于加权。优化输出仿真应用。

You can apply a passband to limit the frequency range over which the estimation algorithm performs the fit.

有关估计加权的更多信息，请参阅截图Focus和加权Options in损失函数和模型质量指标。