Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Донбасская государственная машиностроительная академия

А. В. Разживин,

А. А. Сердюк

ИДЕНТИФИКАЦИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ АВТОМАТИЗАЦИИ

Конспект лекции

Утверждено

на заседании

ученого совета ДГМА

Протокол № от

Краматорск 2011

УДК

ББК

Р –17

В конспекті лекцій наведені математичні моделі, які використовуються при синтезі САК. Наведені методи і алгоритми параметричної ідентифікації на основі методів найменших квадратів, максимального правдоподобія, стохастичної апроксимації, а також градієнтних та статистичних процедур для ідентифікації нелінійних систем.

Разживин А.В., Сердюк А. А.

Р–17 Идентификация и моделирование объектов автоматизации: конспект лекций / А. В. Разживин, А. А. Сердюк. – Краматорск: ДГМА, 2011. – 124с.

ISBN

В конспекте лекций изложены математические модели, используемые при синтезе САУ. Представлены методы и алгоритмы параметрической идентификации на основе приближенных инженерных методов, методов наименьших квадратов, максимального правдоподобия, стохастической аппроксимации, а также градиентных процедур для идентификации нелинейных систем.

УДК

ББК

ISBN © А.В. Разживин, 2011

© ДГМА, 2011

Содержание

1 Предмет, цели и задачи идентификации, области применения

1.1 Сущность идентификации, ее цели и задачи

1.2 Проблемы выбора модели объекта идентификации

1.3 Области применения идентификации

2 Проблемы точности, критерии и условия

ИДЕНТИФИКАЦИИ

2.1 Анализ ошибок, возникающих в системе идентификации

2.2 Критерии идентификации

2.3 Управляемость, наблюдаемость и идентифицируемость

объекта

3 ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МОДЕЛЕЙВ ТЕОРИИ ИДЕНТИФИКАЦИИ

3.1 Модели для описания непрерывных систем

3.2 Модели для описания дискретных систем

3.3 Основные типы сигналов

4 МЕТОДЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ ОБЪЕКТОВ

ТИПОВЫХ ЗВЕНЬЕВ ПО ВРЕМЕННЫМ И

ЧАСТОТНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

4.1. Математическая обработка динамических

характеристик объектов управления

4.2 Идентификация параметров модели апериодического

звена 1-го порядка по временным характеристикам

4.3 Идентификация моделей в виде апериодических

звеньев II-го порядка

4.4 Идентификация моделей в виде передаточной

функции колебательного звена II-го порядка по

временным характеристикам

4.5 Идентификация моделей в виде типовых динамических

звеньев по частотным характеристикам

5 МЕТОДИКА ИДЕНТИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ В

ВИДЕ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ ПО КРИВЫМ

РАЗГОНА НА ОСНОВЕ МЕТОДА ПЛОЩАДЕЙ

(МЕТОД СИМОЮ)

6 МЕТОДИКА ИДЕНТИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ ОБЪЕКТОВ

III-ГО ПОРЯДКА ПО ИХ ВРЕМЕННЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

6.1 Типы моделей

6.2 Методика идентификации моделей объектов

III-го порядка первого типа по их временным

характеристикам

6.3 Методика идентификации моделей объектов

III-го порядка второго типа по их временным

характеристикам

6.4 Методика идентификации моделей объектов

III-го порядка третьего типа по их временным

характеристикам

7 АНАЛИЗ ДИНАМИКИ И ПАРАМЕТРОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ

С УЧЕТОМ ОБЪЕКТА

7.1 Модель исполнительной части следящей системы

7.2 Анализ жесткого объекта при изменении момента

инерции нагрузки

7.3 Анализ объекта с упругой механической передачей

8 Идентификация параметров объекта во временной и

ЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТИ

8.1 Обоснование идентифицируемости объекта

8.2 Идентификация параметров объекта по переходной

функции (методика Орманса)

8.3 Оценка коэффициентов передаточной функции с

помощью гармонических входных воздействий

8.4 Идентификация параметров объекта с помощью квадрата

модуля частотной характеристики и метода наименьших

квадратов

8.5 Идентификация параметров объекта с применением

квадрата модуля обратной частотной характеристики

9 СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА,

ИДЕНТИФИКАЦИИ И МОДЕЛИРОВАНИЯ

9.1 Условия применения методов статистического анализа

9.2 Спектральный анализ входных периодических сигналов

9.3 Особенности спектрального анализа методом БПФ

9.4 Спектральный анализ сигналов в виде непериодической

функции

9.5 Статистический анализ с применением сигналов

белого шума

9.6 Статистический анализ реализации случайного процесса

на выходе системы

9.7 Статистические методы построения модели и

идентификации параметров

10 Применение идентификации в системах

АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

10.1 Основные схемы контуров адаптации и функции

систем идентификации

10.2 Определение параметров эталонной модели и

передаточной функции устройства адаптации

10.2 Определение параметров эталонной модели и

передаточной функции устройства адаптации

10.3 Разработка алгоритма и структурной схемы

адаптивной настройки регулятора

ЛИТЕРАТУРА