Идентификация объектов и систем. Модели, типы моделей и их использование. Типы идентифицируемых объектов. Характеристики случайных процессов и случайных величин. Требования, предъявляемые к методам идентификации, страница 5

Четкой границы между видами объектов не существует.

Для первых трех видов объектов методы идентификации являются параметрическими.

Для четвертого вида приходится использовать прямые специальные методы идентификации, путем, либо подачи специальных тестовых воздействий.

2)  По способу представления характера объекта:

- анализ поведения объекта во времени объекта,

- анализ поведения в частотной области.

3)  Выделяется на основе методов проведения экспериментов над объектом:

- активный эксперимент, выполняемый путем подачи сигналов специальной формы. Однако этот метод не применим, как правило, к объектам в режиме нормальной эксплуатации.

- метод пассивного эксперимента, основанный на фиксации значений параметров в рабочих режимах в процессе эксплуатации объекта.

- смешанный эксперимент, когда на объект подаются специальные тестовые сигналы малой интенсивности, не включающий, существенным образом, на него рабочий режим.

4) Метод восстановления известных параметров объекта:

- не итерационные методы,

- итерационные методы.

5) По наличию сравнения, полученного математическим описанием с объектом:

- разомкнутые,

- замкнутые.

6) Определяется характеристиками объекта, которые можно приблизительно разделить на 7 видов:

- линейные, нелинейные характеристики,

- статические и динамические,

- непрерывные и дискретные,

- детерминированные и стохастические,

- одномерные и многомерные,

- объекты с сосредоточенными параметрами или с распределенными.

7)  Основанный на выборе критерия подобия объекта и модели.

8)  Основан на выборе используемого математического аппарата:

- методы ТАУ,

- метод планирования эксперимента,

- метод аппроксимации и интоголяции.

Наиболее эффективный подход к решению задач идентификации – это сочетание теоретического и экспериментального метода. Предварительная теоретическая оценка позволяет облегчить процесс измерения. А результат эксперимента помогает уточнить математическое описание.

При идентификации сложных объектов целесообразно использовать методы упрощения модели, понижения ее порядка, использование минимизации. Однако эти упрощения должны обеспечивать сохранение в используемой модели существенных основных черт объекта. В пределах точности определяемой требованиями решаемой задачи.

Вопросы самоконтроля:

1.  Что такое модель?

2.  Основные классы модели?

3.  На какие категории делятся физические модели?

4.  В какие классы объединятся математические модели?

5.  Как могут быть представлены математические модели?

6.  Какие существуют методы идентификации объекта?

Лекция № 3.

Цель лекции: изучение типов идентифицирующих объектов и видов сигналов, используемых при идентификации динамических систем.

Типы идентифицируемых объектов

Источником информации при идентификации тех или иных объектов, является входные и выходные сигналы и , в общем случае векторные.

Для полного восстановления оператора системы F необходимо учитывать динамические свойства, как самого объекта, так и преобразователей сигналов, измерительной аппаратуры, каналов связи, а также учитывать влияние шумов, приведенных к выходу.

При решении задач идентификации обычно рассматриваются динамические объекты, описываемые в общем случае дифференциальными уравнениями вида:

                      (3) и (4)

Рассмотрение технических объектов в линейной приближении является определенной идеализацией, которая в некоторой степени может соответствовать реальной действительности.

На практике каждый реальный объект имеет зоны нечувствительности, гистерезиса и другие нелинейности. В этом случае параметры состояние системы зависят от уровня входного сигнала. Применительно к этому случаю система (3) примет вид:

           (5)

В случае дискретного линейного нестационарного объекта система (4) может быть записана в виде:

           (6)

В случае стохастического объекта:

         (7)

сигнал случайного шума.

Одномерные и многомерные системы

 


         Одномерные

 

                                 (8)