Estimation of parameters of linear fractional order ARX systems with noise in the input signal | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2014. № 2(27).

Estimation of parameters of linear fractional order ARX systems with noise in the input signal

The paper deals with the problem of parameter estimation of linear ARX systems with observation noise in the input signals, described by the equations m=\ z = b0 Д ^ -\ + Za0 A *i i, W = x + C m=\ where x. and w. are unobservable and observable input variables; z is the observable output variable; . is a noise; Г. is the noise observation of the input signal. We proposed the criterion for estimating the parameters of linear fractional order ARX systems, which is a generalization of the method of least squares: • Z (y -yT b) in Z^-jM-, ВеВ i=\ а| + a Mr a where Поступила в редакцию 14 февраля 2014 г. y. =f(yZ ) i(yww J) , y Tp 1 ^ \ z-1-\ 1 г [P\ 1 v У n(i) - Z (-\) 1 =0 z -1 -\, ..., Z (-\) 1=0 Tp 1 1 f (4 V ) Bo = (bf j af f, bo 4(U b0 f, ao = (, ..., ( J yw = Z (-\) 1=o w '-1 '-1 1=0 J J у 1 N а = lim - Z^ 2, ^ N N = ' hp r Z y£° ) Mr = lim - E 'r N N hf^ ... hp J · tp 11 1 к n V J Уу Tp 1 h( = lim - E Z Z (-\) 1=0 C-1 -Z (-\) N ^да N i=0 1=0 N-\ N-\ С R Л fa Л 1 NN-\1 R = lim - ZZ P a?(i -1), m = r , n = r J It is proved that under non-restrictive conditions on the signal and noise, the proposed algorithm provides strongly consistent estimates. Note that there does not require knowledge of the laws of distribution of noise to obtain the strongly consistent estimates. The results can be used to create new highly automated systems of control by technological processes.

Download file
Counter downloads: 345

Keywords

помеха наблюдения, разность дробного порядка, метод наименьших квадратов, observation noise, fractional order difference, least square method

Authors

NameOrganizationE-mail
Ivanov Dmitriy V.Samara State University of Transportdvi85@mail.ru
Всего: 1

References

Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя. М. : Наука, 1991. 432 с.
Кацюба О.А. Теория идентификации стохастических динамических систем в условиях неопределенности. Самара : Сам- ГУПС, 2008. 119 с.
Иванов Д.В. Рекуррентное оценивание параметров динамических систем. Модели с ошибками в переменных. Saarbrucken : LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH, 2011. 136 с.
Chetoui M., Malti R., Thomassin M., Aoun M., Najar S., Oustaloup A. and Abdelkrim M.N. EIV methods for system identification with fractional models. Proc. 16th IFAC Symposium on System Identification (SYSID). Brussels, 2012. P. 1641-1646.
Иванов Д.В. Идентификация линейных динамических систем нецелого порядка с помехой в выходном сигнале // Вестник Тамбовского университета. Сер. Естественные и технические науки. 2013. Т. 18, № 5-2. С. 2534-2536.
Ivanov D.V. Identification discrete fractional order linear dynamic systems with output-error // Proceedings International Siberian Conference on Control and Communications (SIBC0N'2013). Krasnoyarsk: Siberian Federal University. Russia, Krasnoyarsk, Sept
Ivanov D.V. Identification discrete fractional order linear dynamic systems with errors-in-variables // Proceedings of IEEE East- West Design & Test Symposium (EWDTS'2013). Rostov-on-Don. Russia. September 27-30, 2013. P. 374-377.
Иванов Д.В., Кацюба О.А. О состоятельности оценок параметров ARX-систем дробного порядка с помехой в выходном сигнале // Стохастическая оптимизация в информатике. 2013. Т. 1, № 2. С. 21-32.
Иванов Д.В., Усков О.В. Рекуррентное оценивание билинейных ARX-систем с помехой наблюдения в выходном сигнале // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2013. № 4(25). С. 43-50.
Кацюба О.А., Жданов А.И. Особенности применения МНК для оценивания линейных разностных операторов в задачах идентификации объектов управления // Автоматика и телемеханика. 1979. № 8. C. 86-90.
Кацюба О.А., Жданов А.И. Идентификация методом наименьших квадратов параметров уравнений авторегрессии с аддитивными ошибками измерений // Автоматика и телемеханика. 1982. № 2. С. 29-38.
Самко С.Г., Килбас А.А., Маричев О.И. Интегралы и производные дробного порядка и некоторые их приложения. Минск : Наука и техника, 1987. 688 с.
Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. М. : ФИЗМАТЛИТ, 2001. Т. 2. 810 с.
Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М. : Наука, 1966. 575 с.
Stoica P., Soderstrom T. Bias correction in least-squares identification // Int. J. Control. 1982. V. 35, № 3. P. 449-457.
 Estimation of parameters of linear fractional order ARX systems with noise in the input signal | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2014. № 2(27).

Estimation of parameters of linear fractional order ARX systems with noise in the input signal | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2014. № 2(27).

Download full-text version
Counter downloads: 1144