Типовые сигналы, применяемые при идентификации

 

Методы идентификации основаны на обработке информации, выделяемой при анализе входных и выходных сигналов в ОУ. Ранее отмечалось, что применяются активные, пассивные и смешанные методы идентификации. Активные методы характеризуются тем, что на вход ОУ подаются заданные тестовые (пробные) воздействия и исследуются выходные сигналы. Во многих случаях нарушение нормального функционирования объекта искусственным пробным сигналом совершенно недопустимо, и тогда применяют пассивные методы идентификации, как правило, статистические (например, корреляционные), в которых используются случайные естественные колебания сигналов в ОУ. Для эффективного применения этих методов необходимы большой интервал времени и использование специальной аппаратуры и ЭВМ. Отсутствие пробных воздействий устраняет нежелательное влияние аппаратуры формирования тестовых воздействий на процесс функционирования ОУ, но точность идентификации уменьшается, особенно при малом уровне управляющей величины. Входной сигнал должен содержать все характеристические частоты объекта. В то же время исследования показывают, что при пассивном эксперименте возникает много трудностей, связанных с нестационарностью рабочих случайных сигналов и их спектров. Это обстоятельство делает особенно важным применение активных методов, которые в последнее время в значительной степени приобретают статистический характер.

Вопрос, что является более приемлемым: идентификация с помощью сравнительно простых методов с введением пробного сигнала или идентификация с помощью усложненных методов без пробного сигнала – не имеет однозначного решения и зависит от свойств конкретного объекта, требуемой точности идентификации и технических возможностей реализации того или иного вида тестового воздействия.

Тестовые сигналы можно разделить на две группы: детерминированные и стохастические.

Детерминированные сигналы, описываемые какими-либо аналитическими функциями времени, бывают трех видов:

1) единичное ступенчатое воздействие:

(7)

2) единичное импульсное воздействие:

(8)

3) гармонический сигнал:

x=x₀sin w₀t, w₀=0…¥, x₀=const. (9)

Стохастические сигналы, которые нельзя описать аналитическими функциями времени, бывают двух видов:

1) непрерывный сигнал типа «белый шум» (БШ); для его описания используются автокорреляционная (АКФ) и спектральная .функции вида:

, , (10)

2) дискретный сигнал типа «белый шум», представляющий собой последовательность двоичных сигналов, статистические свойства которых близки к непрерывному БШ; он формируется на основе двоичных сигналов по специальным формулам, например, следующего вида:

001101001000010101110110001111. (11)

сигнал типа БШ с АКФ вида (10) является аналогом детерминированного сигнала .Оба сигнала являются идеальными с математической точки зрения и технически не реализуемы. На практике используются сигналы, близкие к БШ, например, псевдослучайный БШ или ограниченный БШ.

Требования, предъявляемые к методам идентификации

 

Сопоставительный анализ методов идентификации показывает, что ни один из методов не является универсальным. Конкретный выбор модели и алгоритма идентификации, точность модели и критерий адекватности определяются особенностями исследуемого ОУ, степенью егоизученности, характером дальнейшего использования полученной модели, условиями проведения эксперимента на объекте и т.п.

Анализ результатов исследований, опубликованных в научно-технической литературе, позволяет сформулировать ряд требований к методам идентификации и их реализации на объектах различного назначения.

1. Методы идентификации ОУ должны быть автоматизируемыми и предусматривать возможность повторения измерений из-за нестабильности параметров процессов в объекте.

2. Схемная реализация метода должна быть достаточно простой; если возможно, следует отказаться от специальной аппаратуры и использовать типовую.

3. Тестовые воздействия на объект должны быть достаточно малыми, а реализация тестового сигнала – достаточно простой, чтобы не нарушить режим его нормального функционирования.

4. По возможности следует использовать вместо тестовых воздействий сигналы, формируемые в ОУ в процессе его нормального функционирования.

5. Методы идентификации должны быть независимы от начальных условий, достаточно точны и инвариантны к возмущающим воздействиям, а алгоритмы обработки информации достаточно быстры.

6. Сигналы, используемые при идентификации, должны быть такими, чтобы их можно было аппроксимировать аналитическими функциями, необходимо предусмотреть простоту и точность перехода от полученных параметров модели к любым параметрам эквивалентных математических моделей.

7. Модель, полученная при идентификации ОУ, должна быть адекватной ему, что оценивается по специальным критериям.

Этот список можно продолжить, но и перечисленных требований достаточно, чтобы понять невозможность их одновременного выполнения, настолько они противоречивы. Следует найти оптимальный с точки зрения инженерной практики метод идентификации, что диктуется особенностями каждого конкретного случая.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A. Оказание помощи при различных травмах и повреждениях.
2. A. особая форма восприятия и познания другого человека, основанная на формировании по отношению к нему устойчивого позитивного чувства
3. B. Принципы единогласия и компенсации
4. Cочетания кнопок при наборе текста
5. D-технология построения чертежа. Типовые объемные тела: призма, цилиндр, конус, сфера, тор, клин. Построение тел выдавливанием и вращением. Разрезы, сечения.
6. EP 3302 Экономика предприятия
7. Exercise 5: Образуйте сравнительные степени прилагательных.
8. H. Приглаживание волос, одергивание одежды и другие подобные жесты
9. I. «Движение при закрытой автоблокировке (по путевой записке).
10. I. Если глагол в главном предложении имеет форму настоящего или будущего времени, то в придаточном предложении может употребляться любое время, которое требуется по смыслу.
11. I. Запоры — основная причина стресса
12. I. ПРИЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ И СТАТИСТИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ ИХ РЕЗУЛЬТАТОВ В ПСИХОЛОГИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ