Blind System Identification of Noncoprime Multichannel Systems and Its Application to Noninvasive Cardiovascular Monitoring / Yi Zhang in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004)

Blind System Identification of Noncoprime Multichannel Systems and Its Application to Noninvasive Cardiovascular Monitoring = Identification Sans Visibilité de Système des Systèmes Multicanaux de Noncoprime et de Son Application à la Surveillance Cardiovasculaire Non Envahissante [texte imprimé] / Yi Zhang, Auteur ; Harry Asada, H., Auteur . - 2006 . - 834-847 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 834-847 p.

Mots-clés :	Visibilité multicanale de système Système dynamique Méthode MBSI IIID cardiovasculaire
Index. décimale :	629.8
Résumé :	Multichannel blind system identification (MBSI) is a technique for estimating both an unknown input and unknown channel dynamics from outputs measured at different points of the system. MBSI is a powerful tool particularly for the identification and estimation of dynamical systems in which a sensor, for measuring the input, is difficult to place. MBSI algorithms, however, are not applicable unless the transfer functions of individual channels are coprime, i.e., sharing no common dynamics among the channels. This paper presents a MBSI method, called intermediate input identification (IIID), applicable to multichannel, noncoprime systems containing common dynamics. A variable is introduced to split the original multichannel system into coprime multichannel subsystems and the one consisting of common dynamics. A modified MBSI method is used for identifying the coprime distinct channel dynamics, while the common dynamics is identified based on its unforced response. Identifiability conditions using linear complexity are obtained for both known and unknown model structures. Uniqueness and other properties of the solution are examined. The IIID method is then applied to noninvasive monitoring of the cardiovascular system. The arterial network is modeled as a multichannel system where the blood flow generated by the left ventricle is the input and pressure profiles measured at different branches of the artery, e.g., brachial, carotid, and femoral arteries, are the outputs. While the direct measurement of the input requires a catheter to be inserted into the heart, the IIID method does not need invasive catheterization. It would allow us to estimate both the wave form of the input flow and the arterial channel dynamics from outputs obtained with noninvasive sensors placed at different branches of the arterial network. Numerical examples and simulations verify the major theoretical results and the feasibility of the method. L'identification sans visibilité multicanale de système (MBSI) est une technique pour estimer une dynamique inconnue de canal d'entrée et d'inconnu des sorties mesurées à différents points du système. MBSI est un outil puissant en particulier pour l'identification et l'évaluation des systèmes dynamiques dans lesquels il est difficile placer une sonde, pour mesurer l'entrée. Les algorithmes de MBSI, cependant, ne sont pas applicables à moins que les fonctions de transfert de différents canaux soient copremières, c.-à-d., ne mettant en commun aucune dynamique commune entre les canaux. Cet article présente une méthode de MBSI, appelée l'identification intermédiaire d'entrée (IIID), applicable à multicanal, systèmes de noncoprime contenant la dynamique commune. Une variable est présentée pour couper le système multicanal original en sous-ensembles multicanaux copremiers et une dynamique commune se composante. Une méthode modifiée de MBSI est employée pour identifier la dynamique distincte copremière de canal, alors que la dynamique commune est identifiée basait sur le son unforced la réponse. Des états d'identifiabilité employant la complexité linéaire sont obtenus pour les structures modèles connues et inconnues. L'unicité et d'autres propriétés de la solution sont examinées. La méthode d'IIID est alors appliquée à la surveillance non envahissante du système cardiovasculaire. Le réseau artériel est modelé comme système multicanal où l'écoulement de sang produit par le ventricule gauche est les profils d'entrée et de pression mesurés à différentes branches de l'artère, par exemple, artères brachiales, carotides, et fémorales, sont les sorties. Tandis que la mesure directe de l'entrée exige d'un cathéter d'être inséré dans le coeur, la méthode d'IIID n'a pas besoin de cathéterisation invahissante. Elle nous permettrait d'estimer tous les deux la forme de vague de l'écoulement d'entrée et la dynamique artérielle de canal des sorties obtenues avec les sondes non envahissantes placées à différentes branches du réseau artériel. Les exemples et les simulations numériques vérifient les résultats théoriques principaux et la praticabilité de la méthode.