System Identification Exponential Funktion

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jfitzgen

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Verfasst am: 11.05.2020, 22:23 Titel: System Identification Exponential Funktion

Werte Matlab-User,

ich möchte die Zeitdaten eines exponentiellen Wachstums

N(t) = N_0 * exp(ln(R)*t),
N= Population
N_0= Initiale Population t=0
R=Reproduktionszahl (R<1: abklingen, R>1:Anstieg)

nutzen, um ein parametrisches Modell im Bildbereich

f(s)= 1/(s+a) , (a=-ln(R))

zu identifizieren. (Das Modell soll später eine Überlagerung mit mehreren Exponential-Modellen mit unterschiedlichem zeitlichen Verzug sein, deshalb kein fit oder sonstige einfache Funktion).

Geht das mit der Funktion 'tfest'?

Code:

d=15; %duration
ds=1; %sampling rate
t=0:ds:d; %time
R_0=1; %initial population at t=0
R=1.3; %Reproduction Rate - every day e.g. +30%

% Calculate System Response
N=R_0*R.^(t); %Directly calculate System Response via equation
f_init_laplace=tf(1,[1 -log(R)]); %setup transfer function in laplace domain for exponential growth with Rate R
f_init_ss=ss(f_init_laplace);
N_sim_con_ss=lsim(f_init_ss,zeros(d+1,1),t,R_0,'foh');

% Identification of transfer function
f_est2 = tfest([zeros(d+1,1),N'],1,0);

Funktion ohne Link?

Problem: es gibt keinen Input.

Autsch. Ich fühl mich sooo doof....
Alles Regelungstechnische weg....

Jan

Harald

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Verfasst am: 12.05.2020, 09:12 Titel:

Hallo,

mit Signalverarbeitung und Regelungstechnik kenne ich mich leider recht wenig aus.

Zitat:

Das Modell soll später eine Überlagerung mit mehreren Exponential-Modellen mit unterschiedlichem zeitlichen Verzug sein

Das spricht meines Erachtens nicht dagegen, das als Kurvenanpassung oder allgemeiner Least Squares - Problem aufzufassen.

Hier wäre eine Lösung:

Code:

lsqcurvefit(@(a, x) a(1)*a(2).^x, [0.5, 1], t, N)

Funktion ohne Link?

Grüße,
Harald
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jfitzgen

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Verfasst am: 12.05.2020, 09:13 Titel:

Update:

Es funktioniert mit 'ssest' , es werden nur A und C geschätzt.
Habt ihr weitere Ideen?
Insb. für den nächsten Schritt, einer Überlagerung und ggf. zeitlichen Verzug.

Jan

jfitzgen

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Verfasst am: 12.05.2020, 09:56 Titel:

Hallo Harald,

danke für den Tipp!
Funktioniert prima, auch bzgl. des R_0, der "Ausgangsgröße".

Ich versuche nun mal die Erweiterung um mehrere ExponentialFnkt sowie zeitlichem Verzug und melde mich zurück, wenns wieder zu sehr weh tut Wink

.

Für weitere Tipps bin ich trotzdem dankbar!

Jan

Harald

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Verfasst am: 12.05.2020, 09:58 Titel:

Hallo,

ich weiß nicht, ob du auf meinen Beitrag geantwortet hast oder zufällig eine Minute später geschrieben hast.

Ist Überlagerung im Zeitbereich im Sinne einer Summe? Dann hätte man z.B. sowas als Modell:

Code:

@(a, x) a(1)*a(2).^x + a(3)*a(4).^(x-a(5))

Funktion ohne Link?

Dabei ist a(5) die Verzögerung.

Grüße,
Harald

Edit: Das hatte ich geschrieben, während du geschrieben hast. Wir haben ein interessantes Timing ;)
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