Класифікація методів ідентифікації

Лекція №5

Будемо розрізняти методи ідентифікації за трьома класифікаційними ознаками і характеризувати будь-який вибраний метод значеннями цих ознак:

де:

ξ, η, ζ – структурні ознаки, які можуть приймати два значення.

Зазначимо, що структура методу повністю не характеризується цими трьома ознаками. Вказані ознаки призначені, швидше, для визначення методу, а ніж для його опису. Розглянемо і охарактеризуємо ці ознаки.

1. Ознака активності ξ. Метод ідентифікації будемо називати активним (ξ=1), якщо при його реалізації можливо задавати і змінювати, певним чином, стан входів об’єкта, тобто опосередковано змінювати стан середовища. У цьому випадку відбувається так зване керування об’єктом для досягнення мети ідентифікації. Якщо умови середовища, в якому міститься об’єкт, не дозволяють керувати станом його входу, тоді метод його ідентифікації будемо називати пасивним (ξ=0). Тоді, стан входів об’єкта можна охарактеризувати апостеріорною інформацією (В), що ґрунтується на результатах дослідження, отриманих у процесі нормальної експлуатації об’єкта. Блок-схема реалізації активного методу показана на рис. 1.4. У даному випадку вхід об’єкта керується у процесі ідентифікації таким чином, щоб підвищити її ефективність.

2. Ознака адаптивності η. Якщо апріорна інформація β про поведінку об’єкта використовується у процесі ідентифікації не зразу ж, а у процесі її поступлення чи циклічно і при цьому значення параметрів, що ідентифікуються, коректуються на кожному етапі (дискретно) чи неперервно, тоді такий метод будемо називати адаптивним (модель при цьому ніби адаптується до об’єкта таким чином, щоб її реакція (на виходах) на вплив факторів зовнішнього середовища мінімально відрізнялась від реакції самого об’єкта). У протилежному випадку метод називається неадаптивним (η =0).

Рис. 1.4. Блок-схема активного методу ідентифікації.

Якщо адаптивний метод параметричної ідентифікації застосовувати у реальному масштабі часу, використовуючи безпосередньо вимірювання входу і виходу об’єкта, тоді його називають методом самонастроюваної моделі. Суть цього методу полягає у наступному (рис. 1.5).

У кожен момент часу зіставляють виходи об’єкта і моделі, при цьому квадрат різниці виходів мінімізується шляхом відповідного вибору параметрів (С) оператора моделі. Для підвищення ефективності процесу мінімізації використовують інформацію про стан середовища (X). Як видно з рис. 1.2, модель таким чином постійно підлаштовується до об’єкта, щоб їх реакції на один і той же вхід у кожен момент часу відрізнялись мінімально.

Адаптивний метод для дискретних об’єктів (A=αβγ1) завжди описується рекурентною формулою виду:

C_i = I(C_i-1, X_i, Y_i), (1.11)

де:

С_i – вектор ідентифікуючих параметрів на i-му кроці адаптації;

І – алгоритм адаптації.

Рис. 1.5. Блок-схема реалізації методу самоналаштовування моделі.

Наведений вираз зручно записати у вигляді:

C_i = C_i-1 + C_i, (1.12)

де:

С_i – приріст, що реалізується алгоритмом адаптації:

С_i = φ(C_i-1, X_i, Y_i).

У k-вимірному просторі ідентифікуючих параметрів С = (с₁, ..., с_k) процес адаптації ілюструється ламаною (C₀,...,C_i-1, C_i,C_i+1, ...), яка прямує до певної точки С^* = (с_i,...,с_k) – точному значенню параметрів (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Приклад функціонування адаптивного методу.

Для неперервного об’єкта (A=αβγ0) процес адаптивної ідентифікації реалізується диференціальним рівнянням:

(1.13)

Водночас режим адаптивної ідентифікації може реалізовуватись не тільки за схемою моделі самоналаштовування, тобто – у режимі реального масштабу часу.

Якщо об’єм спостереження є незначним, тобто величини N (у дискретному випадку) і Т (у неперервному випадку) не є достатньо великими, тоді однократне використання інформації (β) може не вирішити задачі ідентифікації. У цьому випадку доцільно створити цикл значень β^’=βββ…, використання якого забезпечить розв’язок поставленої задачі.

Зазначимо ще одну особливість адаптивного методу. Використання цього методу майже ніколи не забезпечить розв’язок задачі ідентифікації абсолютно точно, принаймі у пасивному варіанті (ξ=0). Зате вказаний метод дозволяє постійно поліпшувати значення ідентифікуючих параметрів. Тому адаптивний метод доцільно застосовувати для ідентифікації “дрейфуючих” об’єктів, параметри яких повільно змінюються. У цьому випадку адаптивний метод дозволить простежити повільні зміни над виходами об’єктів.

3. Ознака кроку ζ. Якщо ідентифікуючі параметри у процесі адаптивної ідентифікації (η=0) змінюються дискретно, тоді такий метод будемо називати кроковим (ζ=1). У протилежному випадку метод є неперервним (ζ=0). Зокрема, адаптивний метод (1.11) має кроковий характер, а (1.13) – неперервний.

З наведеного вище можна зробити висновок, що за трьома ознаками метод ідентифікації описати просто неможливо, однак, описані ознаки характеризують структурні особливості методу, які визначаються специфікою поведінки об’єкта.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Ідентифікація структури і параметрів об’єкта	\|	Математичні моделі об’єктів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.