- •5.1. Особливості ідентифікаційних експериментів.
- •5.2.Планування активного експерименту.
- •5.3.Повний факторний експеримент.
- •5.4.Дробовий факторний експеримент (дфе).
- •5.5. Активна ідентифікація нелінійних моделей.
- •5.6. Оцінка фактичних значень коефіцієнтів на основі експериментальних даних.
- •5.7. Линеаризовані динамічні моделі.
- •5.9. Використання ітераційних алгоритмів при ідентифікації моделей.
- •5.11. Характеристика методів активної ідентифікації.
- •5.10. Ідентифікація імпульсної перехідної функції.
- •5.13.Планування активного експерименту.
- •5.15. Загальний час ідентифікації.
- •5.16.Оптимальне планування вимірювань і умов.
- •5.17.Типи планів.
5.9. Використання ітераційних алгоритмів при ідентифікації моделей.
В даний час для визначення коефіцієнтів моделей у виді різницевих рівнянь часто використовуються ітераційні алгоритми. Наприклад, використовуючи метод стохастичної апроксимації, одержуємо рекурентне рівняння
Тут
—оцінка
матриці-моделі об'єкта на k-м
кроці;
—
функція, що повинна задовольняти
наступним умовам:
.
Таким умовам задовольняє, наприклад, що випливає послідовність
.
Ще
один варіант:
.
Приведемо приклади більш простих ітераційних алгоритмів ідентифікації:
де
—
оцінка вектора параметрів;
— вхід;
— вихід об'єкта;
— константа;
;
— вектор, одержуваний з вектора
під дією на кожен компонент останнього
знакової функції.
Відповідно до першого алгоритму виконується множень за один такт ітераційного рахунка, не вважаючи множення на константу: множень для обчислення оцінки виходу об'єкта і множень для обчислення вектора поправки. Умова збіжності завжди буде виконано, якщо знаходиться в інтервалі
.
Отже,
при будь-якому фіксованому
і випадковому впливі на вході
існує імовірність порушення умови
збіжності при досить великому
.
При обмежених вхідних впливах цього
можна уникнути, вибравши
менше максимального можливого впливу
на вході
.
Якщо ця умова періодично не виконується,
то монотонної збіжності не буде.
Відповідно до другого алгоритму виконується множень на такт, не вважаючи множення на константу. Значення параметра , при якому алгоритм сходиться, знаходиться в інтервалі
.
Умова
збіжності для будь-якого фіксованих
порушується при малому значенні помилки
пророкування
.
Якщо заздалегідь задати точність, з
яким передвіщається вихід об'єкта, можна
визначити необхідне значення
,
що забезпечує цю точність.
Приклад
. Обчислення рекурентної оцінки
на кінцевому числі кроків
при
показано на мал. 4.12, а. Оцінюваним
параметром стану є частота обертання
ротора енергетичного об'єкта. У
встановленому режимі енергетичний
об'єкт чи його елемент описується
рівнянням
,
де
— спостережувані параметри стану
об'єкта (
-
мірний вектор);
— невідомий параметр. У розглянутому
встановленому режимі між величинами
і
є взаємно однозначна відповідність.
Зв'язок між
і
встановлюється із співвідношень
У
припущенні, що
задано, для оцінки
використовуємо вираз
для
реалізації якого, враховуючи його
адаптивні властивості замість
використовуємо оцінку
:
Остаточно алгоритм рекурентної оцінки параметра у встановленому режимі запишемо у виді
Умови
збіжності обох виразів ідентичні. З
точки зору обчислювальної структури
являють собою незалежні від оцінюваного
параметра величини, що обчислюються
одночасно. Приклад обчислення оцінки
параметра
на кінцевому числі кроків
показаний на мал. 4.12, б.
Часто
використовувана в енергетиці модель
має вид
.
Формули такого виду застосовуються для
апроксимацій залежностей між окремими
параметрами газотурбінного двигуна
(моментом чи потужністю компресора
частотою обертання його ротора, витратою
повітря і частотою обертання і ін), а
також для задання незалежного навантаження
від частоти обертання ротора споживача.
Відповідно до попереднього виразу,
обчислимо оцінку
:
Тут
при
;
при
.
З приведеної залежності для
випливає стійкий характер процесу
збіжності
.
Рівень адитивних перешкод
і
— випадкових величин з нормальним
розподілом імовірності - не перевищував
і
.
У
даному прикладі розглядалися відносні
значення параметрів стану. При використанні
абсолютних значень у формулі
з'являється постійний множник
.
Такий підхід з послідовним ускладненням
моделей досить ефективний.
