非线性系统鲁棒辨识:处理缺失观测值的状态空间模型

0 下载量 194 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 1.73MB PDF 举报
"这篇研究论文探讨了在状态空间模型结构中,缺失观测值的非线性系统的鲁棒辨识问题。文章关注的是那些输出测量数据受到异常值污染,并且部分输出测量数据随机丢失的情况。在实际工业过程中,这些问题很常见,论文全面考虑了这两种挑战。通过采用基于稳健的t分布观测模型,旨在提高系统识别的健壮性,以应对不完整和噪声数据的挑战。" 正文: 在工业自动化和控制系统中,非线性系统的辨识是一个关键问题,尤其是在面对实际应用中的观测数据不完整和存在异常值的情况下。这篇被接受发表在《IEEE Transactions on Industrial Informatics》期刊的论文,由Xianqiang Yang、Xin Liu和Shen Yin共同撰写,深入研究了如何在这些复杂条件下进行鲁棒的系统识别。 首先,论文指出在处理工业过程数据时,异常值和随机缺失观测是普遍存在的问题。异常值可能源于传感器故障、测量误差或数据处理错误,而随机缺失观测可能是由于通信中断或其他系统不可预见的行为。这些问题会严重影响系统模型的准确性和稳定性。 论文的核心贡献在于提出了一种新的鲁棒辨识方法,该方法采用了基于t分布的观测模型。与传统的高斯分布假设不同,t分布能够更好地捕捉数据中的异常点,因为它具有更厚的尾部,对异常值具有更高的抵抗力。通过这种方式,即使在存在异常观测的情况下,也能得到更稳定和可靠的系统参数估计。 此外,对于随机缺失观测的问题,论文提出了一个综合处理框架。该框架考虑了观测数据的不完全性,并在状态空间模型的框架内进行了建模。这种建模方法允许系统在缺失数据的情况下仍然能够进行有效的参数学习,提高了模型的适应性和鲁棒性。 论文还可能包含了数值模拟和实际工业案例分析,以验证所提出方法的有效性。通过这些实验,作者们展示了他们的方法在处理噪声和缺失数据时相比传统方法的优势,可能包括更精确的系统模型,以及在有挑战性环境下的稳定性能。 总结来说,这篇论文对工业界和学术界都具有重要的价值,它提供了一种新的工具来处理非线性系统识别中的现实挑战。通过对异常值和随机缺失观测的全面考虑,该研究有望推动工业自动化和控制领域的理论发展和实践应用。