Всостав библиотеки System id Blocks блоков Simulink входят блоки, позволяющие производить оценивание ряда типовых моделей (рис. 3.5):

Рис. 3.5. Библиотека блоков идентификации Simulink

● модели авторегрессии AR(AutoRegressivemodelestimator);

● ARX-модели (AutoRegressive Moving Average with eXternal input

model estimator);

● ARX-модели (AutoRegressive Moving Average with eXternal input model estimator);

● модели Бокса-Дженкинса BJ (Box-Jenkins model estimatjr);

● обобщенной линейной модели (General model estimator using Predictive Error Method);

● модели «вход-выход» OE (Output-error model estimator).

Правила работы с данными блоками аналогичны правилам для других блоков Simulink. Полученная модель отображается в основном окнеMATLAB.

2. Применение пакета System Identification Toolbox

для идентификации распылительной сушилки

3.3.1. Постановка задачи идентификации

и ее основные этапы

В качестве примера использования пакета SystemIdentificationToolboxдля идентификации технологических объектов управления возьмем один из наиболее распространенных технологических процессов, применяемых в строительной и дорожной индустрии – тепловой процесс обработки строительных материалов. Перечень тепловых объектов промышленности строительных и дорожных материалов достаточно велик, так как почти во всех технологических процессах имеется тепловое воздействие. Здесь в качестве примера ТОУ можно привести котельные установки, сушильные барабаны в производствах цемента, керамических изделий, асфальтобетонных смесей, стекла и т.д. Кроме того, автоматизация тепловых процессов применяется при производстве железобетонных изделий, горячего водоснабжения и отопления промышленных и гражданских сооружений.

Характерной особенностью тепловых ТОУ является то, что управляющее воздействие – изменение тепловой мощности, определяющее температурный режим процессов, их производительность, а также качество получаемых изделий, материалов и полуфабрикатов. Кроме основного в тепловых ТОУ есть другие воздействия: изменение давления (например, в варочной части печи при производстве стекла), изменение зазора (в клапанах, задвижках и т.д.), частоты вращения рабочих органов. Поэтому в целом тепловые ТОУ являются достаточно сложными многомерными объектами, и температура в их рабочей зоне определяется не только основным входным воздействием, но и всеми перечисленными воздействиями.

В распылительной сушилке имеется некоторый теплой технологический процесс, в котором входным воздействием на ТОУ является расход газа, выраженный в м³/час, а выходным регулируемым параметром – температура в градусах Цельсия. Процесс идентификации ТОУ включает следующие этапы:

1. априорный анализ ТОУ с целью выбора структуры модели;

2. проведение предварительного (небольшого по объему) исследования объекта с целью уточнения оценки структуры модели (этот этап желателен, особенно при отсутствии априорной информации о ТОУ);

3. разработка методики основного экспериментального исследования ТОУ, составление плана эксперимента;

4. проведение основного экспериментального исследования для получения массива данных (u_i ,y_i);

5. математическая обработка массива данных (с использованием пакета SystemIdentificationToolbox) с целью определения параметров модели и ее адекватности, доверительных границ параметров и выходной координаты модели.