Требуется предварительная обработка данных перед анализом принятой через аналого–цифровой преобразователь интерфейсной карты показаний датчиков. Поскольку в качестве управляющего органа объекта используется тиристорный усилитель, создающий значительные помехи, принимаемые данные кроме полезной информации несут аддитивную случайную составляющую. Поэтому нужно предусмотреть фильтрацию или сглаживание получаемых данных. При анализе данных зачастую не требуется высокая частота дискретизации ряда данных по времени, используемой при вводе/выводе информации и требуется увеличить интервал времени дискретизации.
Кроме того, программа должна позволять изучение объекта управления, задаваемого передаточной функцией. С этой целью в программе реализовано моделирование разомкнутого и замкнутого контура регулирования с построением временных и фазовых характеристик процесса, построение частотных характеристик и спектра ряда данных.
В качестве специального вопроса рассмотрено применение методов регрессионного анализа в идентификации объекта управления.
Также рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности, экологии и экономической эффективности внедрения лабораторного комплекса.
В данном разделе описано математическое обеспечение алгоритмов, реализованных в программе:
1) Первичной обработки результатов эксперимента
2) Статистической обработки результатов эксперимента
3) Идентификации объекта управления
4) Моделирования объекта управления
5) Построения фазовых характеристик
6) Построения частотных характеристик
7) Поиска оптимальных настроечных параметров ПИД–регулятора
Рассмотрим подробнее каждый пункт.
Здесь описаны методы первичной обработки полученных экспериментальных данных:
1) сглаживание данных
2) ресэмплирование ряда данных
Реализовано сглаживание с помощью усреднения ряда по нескольким ближним точкам и с помощью аппроксимации всего ряда полиномом N–ой степени, коэффициенты которого находятся методом наименьших квадратов [1, 7, 8, 9].
Сглаживание данных эксперимента является специальной операцией усреднения с помощью интерполяционных полиномов, обеспечивающих по-
В дипломном проекте описана программная оболочка исследовательского комплекса «Поиск»; рассмотрены некоторые методы статистической обработки данных, использованные в программе; кратко описаны программные функции интерфейсной карты L–154; рассмотрено применение методов регрессионного анализа в идентификации линейной динамической системы.
Функции выполняемые программой:
1) Обеспечение приема и передачи данных через интерфейсную карту.
2) Запись и чтение принятых данных в файл.
3) Статистическая обработка данных: нахождение дисперсии шума, проверка нормальности распределения случайных воздействий, спектральный анализ, сравнение переходных характеристик.
4) Подготовка данных к использованию алгоритмами идентификации: сглаживание шума, масштабирование, ресэмплирование, центрирование.
5) Идентификация объекта управления: аппроксимация разгонной характеристики методом интегральных площадей и идентификация методами регрессионного анализа.
6) Поиск корней дифференциального уравнения системы, заданной в виде передаточной функции.
7) Моделирование объекта, заданного в виде передаточной функции или разностного уравнения.
8) Построение частотных характеристик объекта, заданного передаточной функцией.
9) Построение двумерных фазовых траекторий для моделируемого процесса.
10) Моделирование системы автоматического регулирования в составе заданного передаточной функцией объекта и ПИД–регулятора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.