Методика ідентифікації параметрів моделей об’єктів управління автоматичних слідкувальних систем

Ігор Валерійович Зімчук, Володимир Іванович Іщенко, Інна Антонівна Охрімчук

Анотація


Визначальним фактором успішного розв’язання задачі синтезу оптимальних систем управління різними процесами є адекватність математичної моделі об’єкта управління. На практиці параметри об’єктів можуть відрізнятись від апріорно прийнятих, що спричиняє необхідність їх уточнення. У зв’язку з цим, в статті викладено результати розробки та застосування методики ідентифікації параметрів математичних моделей об’єктів управління автоматичних слідкувальних систем. Поставлена в статті задача розв’язується при умові, що об’єкт управління є повністю спостерігаємим та керованим, а диференційне рівняння, яким він описується, апріорно відоме. Визначенню підлягають значення коефіцієнтів цього рівняння. Критерієм якості ідентифікації є мінімізація інтегрального значення квадрата помилки ідентифікації. В основу методики покладено опис динаміки об’єкта у просторі стану. За векторно-матричним поданням моделі синтезовано рівняння ідентифікації, яке описує взаємний зв'язок коефіцієнтів матриць стану та управління з входами та виходами об’єкта. Початковими даними для розрахунків є результати експериментального дослідження реакції фазових координат об’єкта управління на типовий вхідний сигнал. Процес розрахунку параметрів моделі зводиться до розв’язання системи рівнянь першого порядку кожне. Застосування викладеного підходу показано на прикладі ідентифікації коефіцієнтів передаточної функції об’єкта управління першого порядку. Наводяться результати цифрового моделювання, які підтверджують справедливість викладених математичних розрахунків. Викладений підхід дозволяє здійснювати ідентифікацію моделей як одновимірних, так і багатовимірних об’єктів та не потребує великого об’єму розрахунків для своєї реалізації. Порядок моделі, яка ідентифікується, обмежений можливостями вимірювання відповідних фазових координат об’єкта управління. Практична значущість роботи полягає у створенні теоретико-методологічної основи ідентифікації параметрів математичних моделей об’єктів управління з подальшим використанням отриманих результатів в процесі синтезу та експлуатації систем управління різного призначення.

Ключові слова


ідентифікація; об’єкт управління; перехідна характеристика; автоматичні слідкувальні системи

Повний текст:

PDF

Посилання


Aleksandrov, A.G. (2003), Optimal'nye i adaptivnye sistemy, Moskva, 269 p.

Grop, D. (1979), Metody identifikacii system, Mir, Moskva, 294 p.

Diligenskaja, A.N. (2009), Identifikacija ob#ektov upravlenija, SGTU, Samara, 130 p.

Dubovoj, V.M. (2005), Modeljuvannja system kontrolju ta keruvannja, VNTU, Vinnycj, 174 p.

Erofeev, A.A. (2003), Teorija avtomaticheskogo upravlenija, 2nd ed., pererab. i dop., Politehnika, Sankt-Peterburg, 302 p.

Zimchuk, I.V., Ishhenko, V.I. and Shapar, T.M. (2015), «Syntez cyfrovyh reguljatoriv dlja zamknenyh system upravlinnja neperervnymy ob’jektamy», Visnyk ZhDTU, Serija Tehnichni nauky, No. 3 (74), pp. 61–65.

Ishhenko, V.I., Zimchuk, I.V. and O.V. Bazeljuk, (2014), «Dvokoordynatna avtomatychna systemy upravlinnja zi zminnoju strukturoju dlja navedennja paneli sonjachnoi' batarei'», Visnyk ZhDTU, Serija Tehnichni nauky, No. 4 (71), pp. 81–84.

Ignat'ev, A.A. and Ignat'ev, S.A. (2008), Osnovy teorii identifikacii ob#ektov upravlenija, Sarat. gos. tehn. un-t, Saratov, 44 p.

L'jung, L. (1991), Identifikacija sistem. Teorija dlja pol'zovatelja, in Cypkin, Ja.Z. (ed.), Translated from English, Nauka, Gl. red. fiz.-mat. lit., Moskva, 432 p.

Semenov, A.D., Artamonov, D.V. and Brjuhachev, A.V. (2003), Identifikacija ob#ektov upravlenija, Izd-vo Penz. gos. un-ta, Penza, 211 p.

Shtejnberg, Sh.E. (1987), Identifikacija v sistemah upravlenija, Jenergoatom-izdat, Moskva, 80 p.

Jejkoff, P. (1975), Osnovy identifikacii sistem upravlenija. Ocenivanie parametrov i sostojanija, in Rajbman, N.S. (ed.), Translated from English, Izd. «Mir», Moskva, 680 p.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Александров А.Г. Оптимальные и адаптивные системы / А.Г. Александров. – Москва, 2003.–269 с.
  2. Гроп Д. Методы идентификации систем / Д.Гроп. – Москва : Мир, 1979. – 294 с.
  3. Дилигенская А.Н. Идентификация объектов управления : учеб. пособие / А.Н. Дилигенская. – Самара : СГТУ, 2009. – 130 с.
  4. Дубовой В.М. Моделювання систем контролю та керування : навч. посібник / В.М. Дубовой. – Вінниця : ВНТУ, 2005. – 174 с.
  5. Ерофеев А.А. Теория автоматического управления : учебник / А.А. Ерофеев. – 2-е изд., перераб. и доп. – Спб. : Политехника, 2003. – 302 с.
  6. Зімчук І.В. Синтез цифрових регуляторів для замкнених систем управління неперервними об’єктами / І.В. Зімчук, В.І. Іщенко, Т.М. Шапар // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – 2015. – № 3 (74). – С. 61–65.
  7. Іщенко В.І. Двокоординатна автоматична системи управління зі змінною структурою для наведення панелі сонячної батареї / В.І. Іщенко, І.В. Зімчук, О.В Базелюк // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – 2014. – № 4 (71). – С. 81–84.
  8. Игнатьев А.А. Основы теории идентификации объектов управления : учеб. пособие / А.А. Игнатьев, С.А. Игнатьев. – Саратов : Сарат. гос. техн. ун-т, 2008. – 44 с.
  9. Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя / Л.Льюнг ; под ред. Я.З. Цыпкина ; пер. с англ. – М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. – 432 с.
  10. Семенов А.Д. Идентификация объектов управления : учеб. пособие / А.Д. Семенов, Д.В. Артамонов, А.В. Брюхачев. – Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2003. – 211 с.
  11. Штейнберг Ш.Е. Идентификация в системах управления / Ш.Е. Штейнберг. – М. : Энергоатом-издат, 1987. – 80 с.
  12. Эйкофф П. Основы идентификации систем управления. Оценивание параметров и состояния / П.Эйкофф ; под ред. Н.С. Райбмана ; пер. с англ. – Москва : Изд. «Мир», 1975. – 680 с.




DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2017-1(79)-58-62

Copyright (c) 2017 Ігор Валерійович Зімчук, Володимир Іванович Іщенко, Інна Антонівна Охрімчук

Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.