解释代码clc clear all %% 初始化 N = 3000;n = 3; z = zeros(1,N); theta1 = zeros(n, N); theta2 = zeros(n, N); fai = zeros(n, 1); P = zeros(1, N); Rk_1 = eye(n); for k = 4:N %% 迭代求解 theta0 = [-1.18 0.784 -0.456]'; fai = [-z(k-1) -z(k-2) -z(k-3)]'; z(k) = fai' * theta0 + 1.2*normrnd(0,1); %% 收敛因子 a1 = 15; b1 = 0.6; k1 = 60; k2 = 120; if k <= k1 rho = k/(a1*k1); elseif k > k2 rho = 1/(a1 + b1*(k - k2)); else rho = 1/a1; end %% 随机逼近法 P(:,k) = rho; theta1(:,k) = theta1(:,k-1) + rho * fai * (z(k) - fai'*theta1(:,k-1)); %% 随机牛顿法 Rk = Rk_1 + rho * (fai*fai' - Rk_1); theta2(:,k) = theta2(:,k-1) + rho * inv(Rk) * fai * (z(k) - fai'*theta2(:,k-1)); end disp("随机逼近法") disp(theta1(:,3000)) disp("随机牛顿法") disp(theta2(:,3000)) k = 1:N; figure plot(k,P);xlabel('k');ylabel('收敛因子'); figure subplot(3,1,1);plot(k,theta1(1,:),'-r');legend('a1');title('随机逼近辨识结果'); subplot(3,1,2);plot(k,theta1(2,:),'-b');legend('a2'); subplot(3,1,3);plot(k,theta1(3,:),'-g');legend('a3'); figure subplot(3,1,1);plot(k,theta2(1,:),'-r');legend('a1');title('随机牛顿辨识结果'); subplot(3,1,2);plot(k,theta2(2,:),'-b');legend('a2'); subplot(3,1,3);plot(k,theta2(3,:),'-g');legend('a3');

时间: 2024-04-26 11:24:02 浏览: 27
这代码实现了两种不同的参数辨识方法:随机逼近法和随机牛顿法。这两种方法的目标是从数据中估计出某个系统的参数。 具体来说,代码中的变量含义如下: - N:数据点数目。 - n:要辨识的参数数目。 - z:测量得到的输出数据。 - theta1:使用随机逼近法得到的参数估计值。 - theta2:使用随机牛顿法得到的参数估计值。 - fai:输入数据。 - P:收敛因子。 - Rk_1:随机牛顿法中的一个矩阵,初始化为单位矩阵。 随机逼近法和随机牛顿法都是基于迭代的方法,每个迭代步骤都会更新参数的估计值。具体来说,算法流程为: 1. 初始化参数估计值。 2. 对于每个数据点: 1. 计算收敛因子 rho。 2. 使用当前参数估计值和输入数据计算输出数据的预测值。 3. 使用预测值和测量值之间的误差更新参数估计值。 4. 更新收敛因子和随机牛顿法中的矩阵。 最后,代码绘制了收敛因子和参数估计值随迭代次数的变化曲线,以及使用两种方法得到的参数值。通过比较两种方法得到的参数值,可以评估它们的准确性和收敛速度。
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解释下这段代码clc clear all %% 初始化 N = 3000;n = 3; z = zeros(1,N); theta1 = zeros(n, N); theta2 = zeros(n, N); fai = zeros(n, 1); P = zeros(1, N); Rk_1 = eye(n); for k = 4:N %% 迭代求解 theta0 = [-1.18 0.784 -0.456]'; fai = [-z(k-1) -z(k-2) -z(k-3)]'; z(k) = fai' * theta0 + 1.2*normrnd(0,1); %% 收敛因子 a1 = 15; b1 = 0.6; k1 = 60; k2 = 120; if k <= k1 rho = k/(a1*k1); elseif k > k2 rho = 1/(a1 + b1*(k - k2)); else rho = 1/a1; end %% 随机逼近法 P(:,k) = rho; theta1(:,k) = theta1(:,k-1) + rho * fai * (z(k) - fai'*theta1(:,k-1)); %% 随机牛顿法 Rk = Rk_1 + rho * (fai*fai' - Rk_1); theta2(:,k) = theta2(:,k-1) + rho * inv(Rk) * fai * (z(k) - fai'*theta2(:,k-1)); end disp("随机逼近法") disp(theta1(:,3000)) disp("随机牛顿法") disp(theta2(:,3000)) k = 1:N; figure plot(k,P);xlabel('k');ylabel('收敛因子'); figure subplot(3,1,1);plot(k,theta1(1,:),'-r');legend('a1');title('随机逼近辨识结果'); subplot(3,1,2);plot(k,theta1(2,:),'-b');legend('a2'); subplot(3,1,3);plot(k,theta1(3,:),'-g');legend('a3'); figure subplot(3,1,1);plot(k,theta2(1,:),'-r');legend('a1');title('随机牛顿辨识结果'); subplot(3,1,2);plot(k,theta2(2,:),'-b');legend('a2'); subplot(3,1,3);plot(k,theta2(3,:),'-g');legend('a3');

这段代码是针对一个线性递归模型进行参数辨识的算法,具体实现过程如下: 首先,使用clc和clear all命令进行清屏和清空工作区的操作; 接着,定义了一些变量,其中N=3000表示迭代次数,n=3表示模型中的参数个数,z、theta1、theta2、fai和P分别表示当前时刻的观测值、随机逼近法的参数估计值、随机牛顿法的参数估计值、模型中的参数向量和收敛因子向量; 然后,对于每个时刻k,进行如下操作: - 初始化theta0和fai,其中theta0是模型中的初始参数向量,fai是当前时刻的观测值的历史值向量; - 根据模型公式计算当前时刻的观测值z(k); - 根据收敛因子rho的定义式,计算当前时刻的收敛因子rho; - 使用随机逼近法和随机牛顿法分别进行参数估计;其中,随机逼近法使用当前时刻的观测值和历史观测值向量进行参数估计,随机牛顿法使用当前时刻的观测值和历史观测值向量以及参数协方差矩阵进行参数估计; - 更新收敛因子向量P。 最后,输出随机逼近法和随机牛顿法的参数估计结果,并绘制收敛因子随迭代次数变化的曲线,同时绘制随机逼近法和随机牛顿法的参数估计结果随迭代次数变化的曲线。 需要注意的是,这段代码没有给出具体的线性递归模型公式,因此无法对模型的具体含义进行解释。

一行行解释这段代码clc clear all %% 初始化 N = 3000;n = 3; z = zeros(1,N); theta1 = zeros(n, N); theta2 = zeros(n, N); fai = zeros(n, 1); P = zeros(1, N); Rk_1 = eye(n); for k = 4:N %% 迭代求解 theta0 = [-1.18 0.784 -0.456]'; fai = [-z(k-1) -z(k-2) -z(k-3)]'; z(k) = fai' * theta0 + 1.2*normrnd(0,1); %% 收敛因子 a1 = 15; b1 = 0.6; k1 = 60; k2 = 120; if k <= k1 rho = k/(a1*k1); elseif k > k2 rho = 1/(a1 + b1*(k - k2)); else rho = 1/a1; end %% 随机逼近法 P(:,k) = rho; theta1(:,k) = theta1(:,k-1) + rho * fai * (z(k) - fai'*theta1(:,k-1)); %% 随机牛顿法 Rk = Rk_1 + rho * (fai*fai' - Rk_1); theta2(:,k) = theta2(:,k-1) + rho * inv(Rk) * fai * (z(k) - fai'*theta2(:,k-1)); end disp("随机逼近法") disp(theta1(:,3000)) disp("随机牛顿法") disp(theta2(:,3000)) k = 1:N; figure plot(k,P);xlabel('k');ylabel('收敛因子'); figure subplot(3,1,1);plot(k,theta1(1,:),'-r');legend('a1');title('随机逼近辨识结果'); subplot(3,1,2);plot(k,theta1(2,:),'-b');legend('a2'); subplot(3,1,3);plot(k,theta1(3,:),'-g');legend('a3'); figure subplot(3,1,1);plot(k,theta2(1,:),'-r');legend('a1');title('随机牛顿辨识结果'); subplot(3,1,2);plot(k,theta2(2,:),'-b');legend('a2'); subplot(3,1,3);plot(k,theta2(3,:),'-g');legend('a3');

第一行代码 `clc clear all` 清除命令行窗口中的内容,并且清除 MATLAB 工作区中的所有变量。 接下来进行变量的初始化,其中 `N` 表示数据点的数目,`n` 表示要辨识的参数的数目。`z` 是存储测量得到的输出数据的数组,`theta1` 和 `theta2` 分别是使用随机逼近法和随机牛顿法得到的参数估计值,`fai` 是输入数据,`P` 是收敛因子,`Rk_1` 是随机牛顿法中的一个矩阵,初始化为单位矩阵。 接下来进入循环,每次循环都是一个迭代步骤。循环变量 `k` 从 4 开始,因为在前 3 个点处无法进行迭代。在每个迭代步骤中,首先使用当前参数估计值和输入数据计算输出数据的预测值,然后使用预测值和测量值之间的误差更新参数估计值,并更新收敛因子和随机牛顿法中的矩阵。 在循环结束后,使用 `disp` 函数输出使用随机逼近法和随机牛顿法得到的参数估计值。然后绘制收敛因子和参数估计值随迭代次数的变化曲线,其中 `subplot` 函数用于绘制多张子图。最后,代码结束。

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clear all; clc; du = pi/180; a = [0+0.001, 185+0.0079, 0+0.005, 120+0.12]; alpha = [pi/2+0.003, 0+0.001, pi/2+0.005, pi/2]; d = [0+0.001, 0+0.0079, 90+0.005, 0+0.12]; theta = [90du+0.02, 0, 0.023, 0.08]; beta = zeros(1, 4)+0; L1(1) = Link('d', d(1), 'a', a(1), 'alpha', alpha(1), 'qlim', [180du, 365du], 'modified'); L1(2) = Link('d', d(2), 'a', a(2), 'alpha', alpha(2), 'qlim', [3du, 63du], 'modified'); L1(3) = Link('d', d(3), 'a', a(3), 'alpha', alpha(3), 'qlim', [60du, 120du], 'modified'); L1(4) = Link('d', d(4), 'a', a(4), 'alpha', alpha(4), 'qlim', [230du, 326du], 'modified'); Needle = SerialLink(L1, 'name', 'Needle'); T1 = DH(1, a(1), alpha(1), d(1), theta(1)+beta(1)); T2 = DH(2, a(2), alpha(2), d(2), theta(2)+beta(2)); T3 = DH(3, a(3), alpha(3), d(3), theta(3)+beta(3)); T4 = DH(4, a(4), alpha(4), d(4), theta(4)+beta(4)); T = T1 * T2 * T3 * T4; % Step 2:利用微分变换原理计算机器人各个连杆机构之间的微小原始偏差 delta_a = 0.001; % a参数的微小偏差 delta_alpha = 0.001; % alpha参数的微小偏差 delta_d = 0.001; % d参数的微小偏差 delta_theta = 0.001; % theta参数的微小偏差 delta_beta = 0.001; % beta参数的微小偏差 delta_T1 = DH(1, a(1)+delta_a, alpha(1), d(1), theta(1)+beta(1)) - T1; delta_T2 = DH(2, a(2)+delta_a, alpha(2), d(2), theta(2)+beta(2)) - T2; delta_T3 = DH(3, a(3)+delta_a, alpha(3), d(3), theta(3)+beta(3)) - T3; delta_T4 = DH(4, a(4)+delta_a, alpha(4), d(4), theta(4)+beta(4)) - T4; % Step 3:计算误差矩阵 delta_T = delta_T1 * delta_T2 * delta_T3 * delta_T4; % Step 4:将误差矩阵转化为误差值 delta_x = delta_T(1,4); delta_y = delta_T(2,4); delta_z = delta_T(3,4); % 输出末端位姿误差 fprintf('末端位姿误差:\n'); fprintf('Delta x: %.6f mm\n', delta_x1000); fprintf('Delta y: %.6f mm\n', delta_y1000); fprintf('Delta z: %.6f mm\n', delta_z1000);想要输入一组角度值然后得到末端位姿误差,帮我改写一下程序。

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