Core Concepts
정보 상태를 상태 벡터로 사용하여 입출력 데이터로부터 직접 상태 공간 모델을 실현할 수 있는 새로운 시스템 식별 방법론을 제안한다. 이 접근법은 자유 응답과 강제 응답을 구분할 필요가 없으며, 최적 출력 피드백 제어에 활용될 수 있다.
Abstract
이 논문은 선형 시변 시스템 식별을 위한 새로운 접근법을 제안한다. 핵심 내용은 다음과 같다:
정보 상태(information-state)를 상태 벡터로 사용하여 입출력 데이터로부터 직접 상태 공간 모델을 실현할 수 있다. 이는 기존 방법들과 달리 Hankel 행렬과 SVD 계산이 필요 없다.
관측 가능성 가정 하에, 유한한 과거 입출력 데이터만으로도 현재 출력을 정확히 예측할 수 있는 ARMA 모델을 도출할 수 있다. 이를 통해 자유 응답과 강제 응답을 구분할 필요가 없다.
정보 상태 기반 모델을 활용하여 최적 출력 피드백 제어기를 설계할 경우, 원래 문제의 최적해와 동일한 성능을 얻을 수 있다.
잡음 환경에서도 ARMA 파라미터의 편향 없는 추정이 가능함을 보였다.
이 접근법은 기존 선형 시변 시스템 식별 기법들과 비교하여 다음과 같은 장점을 가진다: 1) 상태 공간 모델 실현을 위한 Hankel 행렬과 SVD 계산이 필요 없음, 2) 자유 응답과 강제 응답을 구분할 필요가 없음, 3) 최적 제어기 설계 시 최적성 보장.
Stats
선형 시변 시스템의 상태 방정식은 다음과 같다:
xt+1 = Atxt + Btut
zt = Ctxt
Quotes
"정보 상태(information-state)를 상태 벡터로 사용하여 입출력 데이터로부터 직접 상태 공간 모델을 실현할 수 있다."
"관측 가능성 가정 하에, 유한한 과거 입출력 데이터만으로도 현재 출력을 정확히 예측할 수 있는 ARMA 모델을 도출할 수 있다."
"정보 상태 기반 모델을 활용하여 최적 출력 피드백 제어기를 설계할 경우, 원래 문제의 최적해와 동일한 성능을 얻을 수 있다."