Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ident_lab1

.pdf
Скачиваний:
90
Добавлен:
03.07.2022
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

2.3. Заменим входной сигнал ПСДС на нормальный белый шум с дисперсией равной 1.

Параметрическая идентификация, МИП Длина реализации: 1000

Порядок ПФ объекта: 1/1

Числитель фильтра: 0,0391691147142135 0,0391873894470051

Знаменатель фильтра: 1 -0,95859616067575

Числитель объекта: 0,0391831436507004 0,039228542974775

Знаменатель объекта: 1 -0,958940416644816

Функция потерь:0,00118260188744188

СКО = 0,00711

11

Представим результаты пунктов 2.1.-2.3. в виде таблицы:

Значения

b0

b1

a1

СКО

действительные

0,039216

0,039216

-0,960784

-

 

 

 

 

 

при ступенчатом входном

0,044352

0,044352

-0,955404

0,0203

сигнале

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при входном сигнале ПСДС

0,039202

0,039204

-0,960786

0,000348

 

 

 

 

 

при входном сигнале

0,039183

0,039229

-0,958940

0,00711

«нормальный белый шум»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из таблицы видно, что наиболее близкие к реальным значениям параметров оценки были получены при входном сигнале ПСДС, наиболее сильно отличались от действительных значений оценки при ступенчатом входном сигнале. Наименьшее значение СКО достигается при входном сигнале ПСДС, наибольшее – при ступенчатом входном сигнале.

Сравнивая полученные результаты с результатами пункта 1.1., можно сделать вывод, что наличие помехи привело к получению менее точных оценок параметров и более большого значения СКО.

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

При нулевой амплитуде сигнала подберем разброс шума, при котором нет превышения 0,1 от 10, то есть нет превышения пределов ±1 от нуля на графике:

12

При единичной амплитуде сигнала генератора:

Параметрическая идентификация, МИП Длина реализации: 3000 Порядок ПФ объекта: 2/2 Числитель фильтра: 0,000221914734753192 0,000221914734753192 0,000221914734753192

Знаменатель фильтра: 1 -1,90213682060944 0,902168799782619

Числитель объекта: 0,00307968776835577

13

0,00307968776835577

0,00307968776835577

Знаменатель объекта: 1 -1,97543596345486 0,97632484495797

Функция потерь:3,87223750272544 СКО = 8,234

Если сделали по алгоритму, но вдруг очень большая функция потерь, то последовательно жмем: моделировать – анализ – метод - расчет, снова смотрим, не подходит – опять последовательно жмем. Возможны случайные изменения функции потерь от бесконечности до очень маленьких чисел; желательно подобрать наиболее близкое к нулю.

2.5. Заменим ступенчатый входной сигнал на ПСДС:

Параметрическая идентификация, МИП Длина реализации: 3000 Порядок ПФ объекта: 2/2 Числитель фильтра: 0,000249966529040586 0,000498586059491032 0,000242653450094575

Знаменатель фильтра: 1 -1,99674660757671 0,996848494111476

Числитель объекта: 0,000248068421968544 0,000497919777880374 0,000246848592532088

Знаменатель объекта:

14

1 -1,99594925614237 0,996049164451163

Функция потерь:0,0812871563426927 СКО = 0,0175

2.6. Заменим входной сигнал ПСДС на нормальный белый шум:

Параметрическая идентификация, МИП Длина реализации: 3000 Порядок ПФ объекта: 2/2 Числитель фильтра: 0,000249295523242223 0,000497905060913746 0,000247677763994531

Знаменатель фильтра: 1 -1,99956596997393 0,999688143835089

Числитель объекта: 0,000250066837165436 0,000498980089272176 0,000249773696873249

Знаменатель объекта: 1 -1,99629574618054 0,996414282862302

Функция потерь:0,0806744148222815 СКО = 0,0639

Представим результаты оценивания параметров колебательного звена пунктов 2.4.-2.6. в виде таблицы:

15

Значения

b0

b1

b2

a1

a2

СКО

действительные

0,000249

0,000498

0,000249

-1,995908

0,996008

-

 

 

 

 

 

 

 

при ступенчатом входном

0,003080

0,003080

0,003080

-1,975436

0,976325

8,234

сигнале

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1,995949

 

 

при входном сигнале ПСДС

0,000248

0,000498

0,000247

0,996049

0,0175

 

 

 

 

 

 

 

при входном сигнале

0,000250

0,000499

0,000250

-1,996296

0,996414

0,0639

«нормальный белый шум»

 

 

 

 

 

 

 

Из таблицы видно, что наиболее близкие к реальным значениям параметров оценки были получены при входном сигнале ПСДС и входном сигнале «нормальный белый шум». Наименьшее значение СКО достигается при входном сигнале ПСДС, наибольшее – при ступенчатом входном сигнале.

Сравнивая полученные результаты с результатами пункта 1.2., можно сделать вывод, что наличие помехи привело к получению менее точных оценок параметров а1 и а2

иболее большого значения СКО.

Сточки зрения порядка объекта, если сравнить значения СКО в таблицах к пунктам 2.1.-2.3. и 2.4.-2.6., можно сказать, что при одинаковых входных сигналах значения СКО больше для системы с колебательным звеном, чем для системы с инерционным звеном.

3.1. Для модели инерционного звена в дискретной области проведем оценивание с помощью расширенного матричного метода, в качестве входного сигнала используя ступенчатое воздействие, а в качестве сигнала помехи - нормальный белый шум.

(Соблюдаем правило, что амплитуда шума была в пределах ±0,2 от 2, либо путем уменьшения разброса шума, либо уменьшением коэффициентов числителя ПФ шума в одинаковое число раз)

16

Параметрическая идентификация, РММ Длина реализации: 1000 Порядок ПФ объекта: 1/1 Порядок ПФ шума: 1/1 Числитель объекта: 0,493596594430104 0,493596594430104

Знаменатель объекта: 1 -0,503956066451575

Числитель ПФ шума: 1 -0,086191869425159

Знаменатель ПФ шума: 1 -0,701618871831246

Функция потерь:0,0531432380827305

3.2. Заменим сигнал помехи «нормальный белый шум» на «равномерный белый шум».

17

Параметрическая идентификация, РММ Длина реализации: 1000 Порядок ПФ объекта: 1/1 Порядок ПФ шума: 1/1 Числитель объекта: 0,0332773286145318 0,0332773286145318

Знаменатель объекта: 1 -0,964641695895136

Числитель ПФ шума: 1 0,163131161346841

Знаменатель ПФ шума: 1 0,184229825680043

Функция потерь:0,012132223767647

СКО = 0,128 (нужно для этого подраздела – см. пункт 3)

3.3. Заменим сигнал помехи «равномерный белый шум» на ПСТС.

Уменьшим коэффициенты числителя модели шума в одинаковое число раз (у ПСТС нет разброса, чтобы его уменьшить), чтобы амплитуда шума была в пределах ±0,2 от 2:

18

:

Параметрическая идентификация, РММ Длина реализации: 1000 Порядок ПФ объекта: 1/1 Порядок ПФ шума: 1/1 Числитель объекта: 0,0322879782474308 0,0322879782474308

Знаменатель объекта: 1 -0,966359794186803

Числитель ПФ шума: 1 0,0093291828412998

Знаменатель ПФ шума: 1 0,236567725888144

Функция потерь:0,00846998846066935

3.4. Заменим сигнал помехи «ПСТС» на гармонический сигнал (синусоидальный). Прежде при нулевой амплитуде сигнала генератора поменяем круговую частоту и амплитуду сигнала генератора шума, чтобы шум не выходил за пределы ±0,2 от нуля:

19

При единичной амплитуде сигнала генератора:

Параметрическая идентификация, РММ Длина реализации: 1000 Порядок ПФ объекта: 1/1 Порядок ПФ шума: 1/1 Числитель объекта: 0,0211085922150667 0,0211085922150667

Знаменатель объекта: 1 -0,971310522268652

Числитель ПФ шума: 1 0,000121664412049835

Знаменатель ПФ шума:

20

Соседние файлы в предмете Идентификация объектов управления