子空间辨识综合了系统理论,线性代数和统计学等方面的思想,可以为复杂的多变量动态系统提供可靠的状态空间模型。
与传统辨识方法相比,子空间辨识的主要特点在于:①采用状态空间模型,适用于多变量模型;②不需要进行非线性优化问题的迭代求解,采用QR分解、奇异值分解(SVD分解)等方法;③不需要参数化。
子空间辨识的关键是得到所谓的“可预测子空间”,该子空间完全由系统过去的信息构成。粗略地讲,辨识过程一般由两大步组成:
第一步:估计可预测子空间。并对此子空间进行分解,得到扩展可观测矩阵或者状态序列的估计值。
第二步:利用第一步得到的扩展可观测矩阵或者状态序列,估计系统矩阵。
与传统辨识方法不同,子空间辨识先估计系统状态,然后确定系统矩阵。在确定系统矩阵后,子空间辨识将模型参数估计问题转化成最小二乘估计问题。