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1:修改课本p61的程序,并画出相应的图形;

u =

-1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 1

z =

Columns 1 through 11

0 0

Columns 12 through 16

HL =

0 0 0

ZL =

c =

a1 =

a2 =

b1 =

1

b2 =

2:修改课本p63的程序,并画出相应的图形(V的取值范围为54-200);

V = [, , , , , ]τ

P = [, , , , , ]τ

ZL = [, , , , , ]τ

HL =

c4 =

alpha =

beita = +004

3:表1中是在不同温度下测量同一热敏电阻的阻值,

70时根据测量值确定该电阻的数学模型,并求出当温度在C︒

的电阻值。

要求用递推最小二乘求解: (a )设观测模型为

利用头两个数据给出

⎪⎩

⎪⎨⎧===-0L T L L T L L z H P θH H P P 000)0()0(ˆ)()()0(1

0 (b )写出最小二乘的递推公式; (c )利用Matlab 计算

T k a k b k )](),([)(ˆ=θ

并画出相应的图形。

解:首先写成[][]⎥⎦

⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=+==a b t a b h h a bt k k z k k 1)()(12

θτ

h θL L H z =

T L L z z ],...,[1=z ,⎥⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢

⎢⎣⎡=1 (112)

1

L L t t t H ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡=a b θ

的形式。

利用头两个数据给出最小二乘的初值:

,126120.50⎥⎦⎤⎢⎣⎡=L H ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡=7907650L z 这样可以算得

i i v bt a y ++=

⎪⎩

⎪⎨⎧===-0L T L L T L L z H P θH H P P 000)0()0(ˆ)()()0(1

0 求得

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧⎥⎦⎤

⎢⎣⎡==⎥⎦⎤⎢⎣⎡==671.8182 4.5455 )0()0(ˆ36.2397 1.5372- 1.5372- 0.0661)()0(000L T L L z H P θP P 注意对于手工计算,可以直接用2阶矩阵求逆公式

⎥⎦

⎤⎢⎣⎡---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-a c b d bc ad d c b a 11

有了初值,可以写出递推公式:

T 1032]1010 980 942 910 873 850 826 [=L z

⎥⎥

⎥⎥⎥

⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡= 1.0000 95.7000 1.0000 88.0000 1.0000

80.0000 1.0000 73.0000 1.0000 61.0000 1.0000 51.0000 1.0000 40.0000 1.0000 32.7000 L H ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1)(k t k h 这样可以根据公式进行计算。

⎪⎪⎪

⎪⎪⎪⎨⎧

⎥⎦⎤⎢⎣⎡Λ+---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡Λ+--=--+-=-)(1)()1()()()()1()()(1

)()1()()()1()()]1(ˆ)()()[()1(ˆ)(ˆ1k k k k k k k k k k k k k k k k k k z k k k h P h K K P P h P h h P K h K ττττθθθ 算得:

P(1) =

P(2) = P(3) = P(4) = P(5) = P(6) = P(7) = P(8) =

T

k ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡=702.7620 702.9683 705.3110 708.4127 702.9463 698.6728 675.2295 661.3131 3.4344 3.4292 3.3668 3.2778 3.4443 3.5878 4.4470 5.0134 )(ˆθ

进而可以画出相应的图形

编程:

H_L0=[ 1;26 1];

z_L0=[765;790];

P_L0=inv(H_L0'*H_L0);

Theta_0=P_L0*H_L0'*z_L0;

vv=[ 40 51 61 73 80 88 ];

HL=[vv;ones(1,8)]';

z_L=[826 850 873 910 942 980 1010 1032];

L=8;N=2;

P=zeros(N,N,L);

KK=zeros(N,L);

P_k=P_L0;

Theta=zeros(N,L)

alpha_k=0;

h=zeros(1,N); h=HL(k,:)';

alpha_k=h'*P_k*h+1; KK(:,k)=P_k*h/alpha_k;

Theta(:,k)=Theta_0+KK(:,k)*(z_L(k)-h'*Theta_0);

P(:,:,k)=P_k-KK(:,k)*KK(:,k)'*alpha_k;

第三章 补充习题

4:叙述并推导递推最小二乘递推公示(pp64-66)。

在2n 阶“持续激励”输入信号的作用下,加权最小二乘法的解为

L L L L L z H H H ΛΛθττ1WLS )(ˆ

-=

⎥⎦

⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=∑∑=-=L i L i i z i i i i i 11

1)()()()()()(h h h ΛΛτ

记k 时刻的参数估计值为

⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=∑∑=-=k i k i i z i i i i i k 11

1)()()()()()()(ˆ

h h h ΛΛτ

θ

令∑==k

i i h i h i k R 1

)()()()(τΛ,并利用

R h () ()()()()k k i i z i i k --==-∑111

1

θΛ,