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含未知输入 LTI 随机系统噪声协方差的可辨识性分析

最优化与控制 2022-09-16 v1 动力系统

摘要

大多数关于具有任意未知输入的线性时不变(LTI)随机系统最优滤波的现有工作,都假设在滤波器设计中完全已知噪声的协方差。这并不现实,并引出了一个问题:对于含未知输入的系统,能否以及在何种条件下可以辨识其过程与测量噪声协方差(分别记为 QQRR)。本文考虑使用基于相关性的测量差分方法对 QQ/RR 的可辨识性进行研究。更具体地,我们建立了(i)QQRR 可唯一联合辨识的必要条件;(ii)当 RR 已知时,QQ 可唯一辨识的充要条件;(iii)当 QQ 已知时,RR 可唯一辨识的必要条件。本文还将表明,为获得上述结果,测量差分方法需要一些解耦条件以构造平稳时间序列,而这些条件被证明对于 Hautus 所建立的著名强可检测性要求是充分的。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.07104,
  title  = {Identifiability Analysis of Noise Covariances for LTI Stochastic Systems with Unknown Inputs},
  author = {He Kong and Salah Sukkarieh and Travis J. Arnold and Tianshi Chen and Biqiang Mu and Wei Xing Zheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.07104},
  year   = {2022}
}

备注

formally accepted to and going to appear in IEEE Transactions on Automatic Control. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2202.04963