[发明专利]一种动态系统时延计算方法及系统

权利要求书

1.一种动态系统时延计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：

根据预设周期，分别对动态系统的输入信号和输出信号进行采样，得到输入序列和输出序列；

根据所述输入序列计算目标加权邻接矩阵；

根据所述目标加权邻接矩阵和所述输出序列计算图的全局光滑性度量，并对所述图的全局光滑性度量进行最小化，得到所述动态系统的时延；

所述根据所述输入序列计算目标加权邻接矩阵具体包括：

以所述输入序列中的每一个采样点作为一个结点；

根据结点位置函数确定每一所述结点的位置；

根据所有所述结点的位置，计算任意两个所述结点之间的距离；

根据所述距离，计算所述距离对应的两个所述结点的连接边的权重；

根据所有所述连接边的权重，构建原始加权邻接矩阵；

将所述原始加权邻接矩阵记为目标加权邻接矩阵；

所述根据所述距离，计算所述距离对应的两个所述结点的连接边的权重具体包括：

其中，w_i，j为第i个结点和第j个结点的连接边的权重；i＝1，2，...，M；j＝1，2，...，M；M为所述输入序列中的采样点的个数；l(v_i)为第i个结点的位置；l(v_j)为第j个结点的位置；dist(l(v_i)，l(v_j))为第i个结点和第j个结点之间的距离；σ为影响参数；

或者，

其中，w_i，j为第i个结点和第j个结点的连接边的权重；i＝1，2，...，M；j＝1，2，...，M；M为所述输入序列中的采样点的个数；l(v_i)为第i个结点的位置；l(v_j)为第j个结点的位置；dist(l(v_i)，l(v_j))为第i个结点和第j个结点之间的距离；σ为影响参数；δ为距离阈值；

所述根据所述目标加权邻接矩阵和所述输出序列计算图的全局光滑性度量，并对所述图的全局光滑性度量进行最小化，得到所述动态系统的时延具体包括：

在周期系数的预设搜索范围内随机确定多个周期系数；

根据所述输出序列，计算每一所述周期系数对应的计算序列；

根据所述目标加权邻接矩阵和所述计算序列计算每一所述周期系数对应的图的全局光滑性度量；

选取所有所述图的全局光滑性度量中的最小值所对应的周期系数作为实际系数；所述实际系数和所述预设周期的乘积即为所述动态系统的时延。

2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，在根据所述输入序列计算目标加权邻接矩阵之前，所述计算方法还包括：分别对所述输入序列和所述输出序列进行归一化，得到归一化后输入序列和归一化后输出序列；并将所述归一化后输入序列作为新的输入序列，将所述归一化后输出序列作为新的输出序列。

3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，在构建原始加权邻接矩阵之后，所述根据所述输入序列计算目标加权邻接矩阵还包括：

根据所述原始加权邻接矩阵构造N-连接图；

利用所述N-连接图对所述原始加权邻接矩阵进行更新，得到更新后加权邻接矩阵；

将所述原始加权邻接矩阵和所述更新后加权邻接矩阵记为目标加权邻接矩阵。

4.根据权利要求1或3所述的计算方法，其特征在于，所述根据结点位置函数确定每一所述结点的位置具体包括：根据结点位置函数，将所述采样点对应的采样值作为与所述采样点相对应的所述结点的位置。

5.一种动态系统时延计算系统，其特征在于，所述计算系统包括：

采样模块，用于根据预设周期，分别对动态系统的输入信号和输出信号进行采样，得到输入序列和输出序列；

矩阵计算模块，用于根据所述输入序列计算目标加权邻接矩阵；

时延计算模块，用于根据所述目标加权邻接矩阵和所述输出序列计算图的全局光滑性度量，并对所述图的全局光滑性度量进行最小化，得到所述动态系统的时延；

所述根据所述输入序列计算目标加权邻接矩阵具体包括：

以所述输入序列中的每一个采样点作为一个结点；

根据结点位置函数确定每一所述结点的位置；

根据所有所述结点的位置，计算任意两个所述结点之间的距离；

根据所述距离，计算所述距离对应的两个所述结点的连接边的权重；

根据所有所述连接边的权重，构建原始加权邻接矩阵；

将所述原始加权邻接矩阵记为目标加权邻接矩阵；

所述根据所述距离，计算所述距离对应的两个所述结点的连接边的权重具体包括：

其中，w_i，j为第i个结点和第j个结点的连接边的权重；i＝1，2，...，M；j＝1，2，...，M；M为所述输入序列中的采样点的个数；l(v_i)为第i个结点的位置；l(v_j)为第j个结点的位置；dist(l(v_i)，l(v_j))为第i个结点和第j个结点之间的距离；σ为影响参数；

或者，

其中，w_i，j为第i个结点和第j个结点的连接边的权重；i＝1，2，...，M；j＝1，2，...，M；M为所述输入序列中的采样点的个数；l(v_i)为第i个结点的位置；l(v_j)为第j个结点的位置；dist(l(v_i)，l(v_j))为第i个结点和第j个结点之间的距离；σ为影响参数；δ为距离阈值；

所述根据所述目标加权邻接矩阵和所述输出序列计算图的全局光滑性度量，并对所述图的全局光滑性度量进行最小化，得到所述动态系统的时延具体包括：

在周期系数的预设搜索范围内随机确定多个周期系数；

根据所述输出序列，计算每一所述周期系数对应的计算序列；

根据所述目标加权邻接矩阵和所述计算序列计算每一所述周期系数对应的图的全局光滑性度量；

选取所有所述图的全局光滑性度量中的最小值所对应的周期系数作为实际系数；所述实际系数和所述预设周期的乘积即为所述动态系统的时延。