8.3. Идентификация динамических объектов с применением имитационного моделирования и настраиваемых моделей

Рассмотренные в предыдущем разделе принципиальные недостатки методов «пассивной» идентификации диктует необходимость возврата к рассмотрению идей «активной » идентификации с подачей специальных тестовых сигналов по каналу управления (см. раздел 8.2).

Напомним, что «классические» схемы такой идентификации были разработаны в период развития теории автоматического управления, т.е. в первой половине 20-го века. Они не были рассчитаны на активное использование вычислительной техники и предусматривали проведение идентификационных экспериментов по «разомкнутой» схеме, т.е. в отсутствие управления с обратной связью. Необходимость нанесения сильных воздействий (для преодоления случайных факторов) в сочетании с отсутствием стабилизирующего управления ТП могут серьёзно снижать показатели продукции, что крайне нежелательно в современных условиях многотоннажного производства.

По-видимому, позитивная перспектива состоит в разработке и внедрении методов «полуактивной» идентификации, сочетающих подачу тестовых сигналов с работой замкнутой системы управления. В свою очередь, среди методов данного направления наиболее перспективными представляются те, которые активно используют широкие возможности современной вычислительной техники в части имитационного компьютерного моделирования и численной оптимизации. Рассмотрим один из подобных подходов, фактически, представляющий собой модификацию изложенного в конце раздела 8.2 метода «настраиваемой модели». Схема метода приведена на рис. 8.6. Отличие от схемы «разомкнутого» метода с настраиваемой моделью, показанной на рис. 8.5, заключается в том, что в период идентификации объект управляется регулятором, назначение которого в поддержании выходной переменной на заданном уровне . При этом в подсистеме идентификации работает модель не разомкнутой, а замкнутой системы управления, содержащая модели как объекта, так и регулятора.

Главное преимущество «замкнутого» метода состоит в том, что идентификация не прерывает процесс стабилизации режима ТП в окрестности задания , хотя и вносит в него дополнительные возмущения за счёт подачи тестовых сигналов . Благодаря этому циклы идентификации могут быть удлинены, за счёт чего достижение той же требуемой точности идентификации может потребовать меньших по амплитуде «раскачивающих» воздействий .

Рис. 8.6

Для того, чтобы регулятор, для которого является возмущающим воздействием, не «давил» отклик объекта на «раскачивающий» тестовой сигнал, настройки регулятора в период идентификации должны быть достаточно «слабыми». Вместе с тем и в период идентификации регулятор должен «справляться» с возмущениями , для чего его настройки должны быть достаточно «сильными». Определение «компромиссных» настроек регулятора, равно как и выбор оптимального уровня и типа тестового сигнала , а также рациональной длительности идентификационного цикла представляет собой достаточно сложную перспективную проблему.