3.7. Понятие о статистических методах определения динамических характеристик объекта

В статистических методах определения динамических характеристик объекта управления предполагается, что входной и выходной сигналы объекта представляют собой реализации случайных процессов. В связи с этим их обработка должна производиться статическими методами. При этом входной сигнал может быть либо искусственно сформирован от генератора шума, либо быть естественным шумовым компонентом в условиях нормальной эксплуатации объекта.  Пробный входной сигнал должен содержать в своем спектре множество гармоник со случайной амплитудой и фазой. Это позволяет ускорить процесс определения параметров объекта управления. При этом необходимо, чтобы входной сигнал был достаточно спектрально насыщен, т. е. имел как низко-, так и высокочастотные составляющие. Этому требованию удовлетворяет сигнал типа "белого шума". Но в реальных условиях такой сигнал не воспроизводим, поэтому ограничивают частотный спектр случайного сигнала, примером которого является псевдослучайный двоичный сигнал - ПСДС. Генератор шума настраивают таким образом, чтобы он генерировал множество гармоник, оценивающих наиболее существенный участок АФХ объекта управления. Входной и выходной сигналы объекта квантуют по времени и полученные массивы данных вводят в ЭВМ. Предварительно происходит обработка этих массивов путем их центрирования, когда из текущего массива данных вычитается его среднее значение, и путем отбеливание, в результате которого из выходного сигнала исключаются явные шумовые составляющие не несущие информации. По полученным массивам входных и выходных данных определяют автокорреляционную и взаимокорреляционнуюфункции. Корреляционные функций характеризует тесноту вероятностной связи между двумя соседними ординатами процесса, сдвинутыми на время, где. Зная корреляционные функции по ним находят соответствующие спектральные плотностии. Спектральная плотность характеризует распределение дисперсии амплитуд гармонических составляющих соответствующих сигналов. Зная спектральные плотности можно определить модуль частотной передаточной функции объекта, используя соотношение

3.8. Технико-экономические и эксплутационные показатели объектов управления.

Рассмотренные ранее характеристики объектов не дают полного представления о них, так как не раскрывают многих свойств и показателей объектов, значение которых необходимо для успешного решения задач управления объектами.

К числу технико-экономических и эксплутационных показателей объектов управления относятся: энергоемкость, КПД, надежность, уровень создаваемых помех, воздействие объекта на окружающую среду, чувствительность параметров объекта к изменению температуры, влажности и атмосферного давления, требования к параметрам питающего напряжения или другого энергоносителя, стоимость объекта, эксплутационные расходы, частота проведения регламентных работ и многие другие.

В процессе изучения объекта необходимо составить перечень его технико-экономических и эксплутационных показателей и провести все необходимые исследования, измерения, вычисления и т.д., дающие возможность получить числовые данные по этим показателям. Количество технико-экономических и эксплутационных показателей, их характеристики и оценки зависят от физической природы объекта и целей автоматизации. Знание технико-экономических и эксплутационных показателей объекта позволяет технически правильно выбрать и обосновать проектируемую систему автоматического управления объектом и средства для ее реализации и произвести оценку экономической эффективности системы.

Из краткого рассмотрения методов математического описания объектов видно, что цели автоматизации и физическая природа объекта определяют способы получения их математических моделей, которые с определенной достоверностью отражают реальные характеристики. Стремление к получению возможно более достоверной информации об объекте связано с большими трудозатратами и не всегда экономически оправдано. В дальнейшем будет показано, что применение самонастраивающихся систем в значительной мере компенсирует недостаток априорной информации об объекте и является наиболее перспективным направлением развития локальных систем управления.