ident_lab1

Отчет по лабораторной работе № 1 по дисциплине «Идентификация объектов управления»

на тему: «Исследование методов идентификации в условиях действия автокоррелированной помехи на выходе»

Цель работы: приобретение практических навыков по проведению параметрической идентификации с помощью методов, дающих несмещенные оценки в условиях действия выходной помехи общего вида (автокоррелированного процесса).

Подготовка к работе

Пусть Тд = 0,001 с. 1. Инерционное звено:

b0 = b1 = 0,039216 a1 = -0,960784

2. Колебательное звено:

1

3. Шум:

b0 = b1 = 0,024390 a1 = -0,951220

Выполнение

Все, что выделено цветом - рекомендации по действию в программе. В программе зададим исходно следующие данные:

Модель шума:

Модель объекта (инерционное звено):

3

Генератор шума:

Генератор сигнала:

Далее будем менять параметры и типы сигналов в зависимости от указаний в конкретных пунктах задания.

Общий алгоритм действия каждому пункту:

1)начать моделирование

2)анализ – выбираем метод – указываем порядок числителя и знаменателя для установленного в данный момент в схеме звена (и, если можно, фильтра) – жмем «расчет», копируем его в отчет – жмем «добавить в модель», ок, закрыть. После этого у блока Модель в главном окне появились параметры, которые являются оценками параметров блока Модель объекта (в идеале совпадают).

3)снова жмем начать моделирование. После этого в программе находятся данные для рассчитанной модели объекта с помощью метода (выходные значения Ym).

4)Просмотр данных – копируем столбец Ym в excel для расчета СКО.

1.1. Для модели инерционного звена в дискретной области проведем оценивание с помощью метода инструментальной переменной, в качестве входного сигнала используя ступенчатое воздействие: (Шум в пункте 1 не участвует – нужно указать «без помехи» в генераторе шума)

4

Параметрическая идентификация, МИП

Длина реализации: 3000

Порядок ПФ объекта: 2/2

Числитель фильтра:

0,000332000000895215

0,000332000000895215

0,000332000000895215

Знаменатель фильтра:

1

-1,99590799994987

0,996007999950145

Числитель объекта:

0,000332000000151365

0,000332000000151365

0,000332000000151365

Знаменатель объекта:

1

-1,99590800000644

0,99600800000649

Функция потерь:2,88125857017464E-10

СКО = 0,0000170

Из полученного отчета видно, что порядок значений оценок параметров b0, b1, а1 и а2 совпадает с порядком значений, рассчитанных при подготовке. Рассчитанное значение СКО мало, и его можно считать приблизительно равным нулю. Следовательно, МИП можно использовать для оценки параметров колебательного звена при ступенчатом входном воздействии и отсутствии помехи.

2.1. Для модели инерционного звена в дискретной области проведем оценивание с помощью МИП, в качестве сигнала помехи используя ступенчатое воздействие, и в качестве входного сигнала ступенчатое воздействие.

Так как необходима реализация соотношения сигнал/шум 1/0,1, а установившееся значение сигнала равно 2, причем 0,1 от 2 равно 0,2, следовательно, путем изменения разброса белого шума в генераторе шума добьемся, чтобыY не выходил за границы коридора ±0,2 относительно 2:

7

Функция потерь:0,00180343397334627

СКО = 0,0203

2.2. Заменим ступенчатый входной сигнал на ПСДС. Прежде зададим в генераторе сигнала амплитуду 0 и настроим разброс генератора шума так, чтобы он не превышал пределы

±0,2:

При значении разброса 0,05 в дальнейшем для данного типа шума всегда величина отклонения будет не более 0,2 в обе стороны от нулевой прямой.

Поменяем синал в генераторе сигнала на ПСДС:

9