创新形式输出预测器

闭环误差二阶矩有界

该预测器无需显式辨识系统矩阵或构建状态观测器，利用创新形式将随机扰动转化为可直接从数据估计的创新序列，为随机系统提供了一种不依赖模型参数的输出预测方法。

Yibo, Wang · 游科友 · 黄德先 · 尚超

Automatica 2025

技术优势

免系统矩阵辨识

该方法利用创新形式，无需显式辨识状态空间矩阵或构建状态估计器，即可直接从输入输出数据预测输出。

闭环误差有界

在温和条件下，闭环中预测误差的二阶矩被证明有界，确保预测可靠性。

可直接用于控制设计

所提出的数据驱动输出预测器可集成到最优控制设计中，带来更好的性能。

应用场景

• 数据驱动控制：直接利用输入输出数据设计控制器，省去复杂系统辨识，加速数据驱动控制方案落地。
• 随机系统控制：处理过程扰动和测量噪声，为随机系统的输出预测提供可靠方案，避免误差累积。
• 网络化预测控制：在网络传输存在扰动和噪声的场景下，该预测器为网络化控制提供准确预测，提高传输效率。
• 机器人运动控制：在机器人动力学模型未知时，该预测器基于输入输出数据实现运动预测，拓宽应用范围。