«Фармацевттікөндірістіңтехнологиясы» кафедрасы е 044/270-2021
Құрылымдық және параметрлік идентификаттау
жүктеу/скачать 2,69 Mb.
|
Лекции МХТП қаз
- Бұл бет үшін навигация:
- Идентификаттау
| Құрылымдық және параметрлік идентификаттау. Модельдеу (кең мағынада) инженерлік тіршіліктің түрлі салаларында шешім қабылдау үшін пайдаланылатын, күрделі жүйелердің сипаттамаларын бағалаудың ғылыми негізделген әдісі және білімнің барлық салаларында зерттеулердің негізгі әдісі болып табылады.
Модельдеу проблемасын тұтасымен сипаттай отырып, модельдеу есебін қоюдан бастап алынған нәтижелерді интерпретациялауға дейін күрделі ғылыми-техникалық поблемалардың үлкен тобы бар екендігін ескеру керек. Олардың негізгілерінің қатарына келсілерді жатқызуға болады: нақтылы объекттерді идентификаттау; модельдердің түрін таңдау; модельдерді құру және оларды машиналық жүзеге асыру; машиналық эксперимент барысында зерттеушінің модельмен өзара әрекеттесуі; модельдеу барысында алынған нәтижелердің дұрыстығын тексеру; модельдеу барысында зерттелген негізгі тәуелділіктерді анықтау. Модельдеу объектісіне және пайдаланылатын модель түріне тәуелді бұл проблемалардың мағыналығы әртүрлі болуы мүмкін. Идентификаттау деп объекттің кіріс және шығыс айнымалыларын бақылау нәтижелері бойынша құрылған, жүйенің кіріс (U) және шығыс (Y немесе X) параметрлерінің функциясы болып табылатын объекттің белгілі бір мағынада оптимальды Аm моделін (немесе F оператордың бағасын) табуды айтады. Алынған модель, (ол зерттелетін объектке адекватты болған жағдайда) негізінде, басқару, болжау, құрастыру, оптимальды режимдер мен шарттарды іздеу, құбылыстар мен құрылғыларды имитациялау және с.с. есептерде нақтылы объектті алмастыру үшін арналған. Идентификаттау есебі деп жүйелік синтездеудің кері есебі аталады. Сурет 10.2 – Идентификаттау есебі Идентификаттау есептерінің арасында екі түрін (проблемаларды) ерекшелейді: құрылымдық идентификаттау (сөздің кең мағынасында); параметрлік идентификаттау (сөздің тар мағынасында). Құрылымдық идентификаттау «қара щәшік» типтегі модельді құруды жорамалдайды, яғни, объект туралы ақпарат толығымен немесе жарым-жартылай жоқ. Құрылымдық идентификаттаудың басты есебі – модельдің құрылымын анықтау (сурет 10.5). Идентификаттау үрдісін келесі суреттегідей бейнелеуге болады: Cурет 10.5 – Құрылымдық идентификаттау Бірінші проблема - құрылымдық идентификаттау келесі төрт негізгі кезеңдерден тұратын бүкіл мөдельдеу үрдісінің негізгі проблемасы болып табылады: есеп қойылымы модель құрылымын таңдау және оның блоктарын математикалық сипаттау; модельді зерттеу; модельді экспериментальды түрде тексеру. Модельдің құрылымы ол әлі модельдің өзі емес, және оның параметрлерін анықтау үшін өлшеулер қажет. Модельдің берілген құрылымында объект жұмысын бақылау бойынша модельдің параметрлерін анықтау есебін тар мағынада идентификаттау немесе параметрлік идентификаттау деп атайды. Мысалы, кейбір объектті сипаттайтын теңдеулер жүйесі белгілі. Теңдеулердің тек коэффициенттерін ғана анықтау керек. Құрылымдық идентификаттау процедурасы 10.6 суретте көрсетілген. ИА – идентификаттау алгоритмі Сурет 10.6 – Идентификаттау процедурасы Екінші проблема (параметрлік идентификаттау) модельдің берілген құрылымында формализациялауға болады және ол модельдеудің төртінші кезеңімен түйіседі. Сонымен, модельдеудің көпкезеңді үрдісіне қатысты жалпы идентификаттау оның жұмыс жасауы туралы экспериментальды деректердің негізінде объект пен модельдің құрылымы немесе параметрлерінің сәйкестігі туралы гипотезаларды тексеру аспабы ретінде қызмет атқарады. Бұл кездегі сәйкессіздік түрі мен дәрежесі модельді корректировкалау бойынша мазмұнды немесе формализацияланған шешімдерді қабылдау үшін пайдаланылады (сурет 10.7 және 10.8). Сурет 10.7 – Модельді идентификаттаудың жалпы сұлбасы Сурет 10.8 – Модельді идентификаттаудың құрылымды сұлбасы Бұл суретте – ағымдық деректер пассив немесе белсенді эксперименттің нәтижесінде алынуы мүмкін. Пассив экспериментте – зерттеуші деректерді тіркеу (өзгерту) процедурасына әсерін тигізбейді. Белсенді экспериментте – зерттеуші эксперимент жоспарын қалыптастырады. Модельдерді құру негізінде бақылау деректерені сүйенеді. Математикалық модельдерді қалыптастырудың екі тәсілі (және комбинациялары) бар. Бірінші тәсілде зерттелетін жүйе қасиеттері бұрыннын жинақталған тәжірибеден белгілі болатын ішкі жүйелерге жіктеледі. Осы ішкі жүйелерді формальды математикалық біріктіру бүкіл жүйенің моделі болады. Мұндай тәсіл модельдеу немесе модельдерді құрудың аналитикалық әдісі деп аталады. Бұл жағдайда табиғи экспериментті қою міндетті емес. Негізгі тәсіл үрдісті блоктары қарапайымдау элементтерден тұратын блок-схема түрінде құрылымдауға келтіріледі. Осы қарапайым блоктар бойынша жүйені қалпына келтіру әдетте ЭЕМ көмегімен орындалады да, жүенің математикалық емес машиналық моделіне әкеледі. Модельдерді құрудың екінші тәсілінде экспериментальды деректер тікелей пайдаланылады. Бұл жағдайда жүйенің кіріс және шығыс сигналдары тіркеледі және сәйкес деректерді өңдеу нәтижесінде модель қалыптастырылады. Бұл тәсіл идентификаттау деп аталады. Сонымен, идентификаттау есебі келесідей тұжырымдалады: объекттің кіріс және шығыс айнымалыларын бақылау нәтижелері бойынша оның белгілі бір мағынада оптимальды моделін құру. Бұл кезде объект жұмыс жасауының қалыпты режимінде болады (яғни, кездейсоқ ұйытқулар мен бөгеуілдер әсер тигізеді). Басқа сөзбен айтқанда, егер объект кейбір белгісіз F0 оператормен сипатталатын болса, онда кіріс пен шығыстың өлшенген мәндерге ие бола отырып, объекттің F операторының кейбір критерий мағынасында оптимальды болатын бағасын құру керек. Сурет 10.9 – Идентификатталатын объекттің қоршаған ортамен өзара әрекеттесуі 10.9 суретте идентификатталатын объекттің қоршаған ортамен өзара әрекеттесуі көрсетілген. Бұл өзара әрекеттесу U және Y арналары бойынша орындалады. U – кіріс арнасы бойынша қоршаған орта объектке әсерін тигізеді, ал Y (шығыс) арна бойынша объект қоршаған ортаға әсерін тигізеді. Идентификаттау есебі объекттің кірісі мен шығысын байланыстыратын модельдің F операторын анықтауға келтіріледі: Y = F(U). жүктеу/скачать 2,69 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|