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具有非渐近保证的解析非线性动力系统辨识

系统与控制 2024-11-22 v2 系统与控制

摘要

本文聚焦于一类重要的非线性系统辨识问题:线性参数化非线性系统,该类系统在机器人和其他机械系统中具有广泛应用。我们考虑两种系统辨识方法:最小二乘估计(LSE),这是一种点估计方法;以及集合成员估计(SME),它估计一个包含真实参数的不确定集。我们在 i.i.d. 控制输入和具有 i.i.d. 随机扰动的控制策略下,为 LSE 和 SME 提供了非渐近收敛速率,两者均被视为非主动探索输入。与文献中基于分段仿射系统的反例相比,我们设置中非主动探索的成功依赖于系统动力学的一个关键假设:我们要求系统函数是实解析的。我们的结果与分段仿射反例一起,揭示了可微性在通过非主动探索进行非线性系统辨识中的重要性。最后,我们在单摆示例和四旋翼示例上数值比较了我们的理论界与 LSE 和 SME 的经验性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.00656,
  title  = {Identification of Analytic Nonlinear Dynamical Systems with Non-asymptotic Guarantees},
  author = {Negin Musavi and Ziyao Guo and Geir Dullerud and Yingying Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.00656},
  year   = {2024}
}

备注

NeurIPS 2024