Есеп беруге қойылатын талаптар
Зертханалық жұмыс бойынша есеп беру келесіден тұрады:
зертханалық жұмыстың мақсаты мен тапсырмасы;
«өлшеу стендтің» блок-диаграммасы;
объектідегі орындалған тәжірибелер нәтижелері бар Matlab жүйенің жұмыс ортасынының скиншоты;
шығыс сигналды жуықтау процедурасының орындау реті; таңдалынған аппроксимациялау полиномы (есептелген коэффициенттерімен);
модель параметрлерін анықтауға сәйкессіздік функционалдың түрі;
осы функционалды минимумдау шарты;
модель параметрлерін анықтауға құрылған теңдеулер жүйесі; осы жүйенің коэффициенттерін есептеу;
- модель параметрлерін анықтауға негізделген сызықты алгебралық теңдеулер жүйесін шешу;
дифференциалды теңдеу және беріліс функция түріндегі алынған модельдің теңдеулері;
объект пен моделдің блоктары орнатылған блок-диаграмма, бір терезеге шығарылған объект пен модельдің өтпелі процестерінің графиктері;
жұмыс бойынша қорытынды.
Тапсырма нұсқалары
«Объекттер» нұсқалары Simulink пакетінің Work/Objects5 папкасынан таңдалынады.
Модельдің құрылымдық параметрлері мен кіріс сигналдары 2 кестеден таңдалынады.
5.1 кесте – Кіріс сигналдар мен модельдің құрылымдық параметрлері
Нұсқа
№
|
Кіріс сигналдың өрнегі
|
Модельдің құрылымдық параметрлері
|
Нұсқа
№
|
Кіріс сигналдың өрнегі
|
Модельдің құрылымдық параметрлері
|
1
|
x(t) = t+1
|
p=1, l=0
|
16
|
x(t) = t+3
|
p=1, l=0
|
2
|
x(t) = 3t+2
|
p=2, l=1
|
17
|
x(t) = 5t+2
|
p=2, l=1
|
3
|
x(t) = t2+t+1
|
p=3, l=1
|
18
|
x(t) = t2+2t+1
|
p=3, l=1
|
4
|
x(t) = t-7
|
p=2 ,l=1
|
19
|
x(t) = t-5
|
p=2 ,l=1
|
5
|
x(t) = 2t2-6
|
p=3, l=2
|
20
|
x(t) = 3t2-6
|
p=3, l=2
|
6
|
x(t) =t
|
p=2, l=1
|
21
|
x(t) =2t
|
p=2, l=1
|
7
|
x(t) =2t+4
|
p=1, l=0
|
22
|
x(t) =3t+4
|
p=1, l=0
|
8
|
x(t) = t2-t+5
|
p=3, l=1
|
23
|
x(t) = t2-4t+5
|
p=3, l=1
|
9
|
x(t) =4t+3
|
p=2 ,l=1
|
24
|
x(t) =3t+3
|
p=2 ,l=1
|
10
|
x(t) = t2+2
|
p=3, l=2
|
25
|
x(t) = t2+5
|
p=3, l=2
|
11
|
x(t) =t+4
|
p=1, l=0
|
26
|
x(t) =t2+4t+5
|
p=2, l=1
|
12
|
x(t) =4t2+5
|
p=2, l=1
|
27
|
x(t) = 3t+7
|
p=1, l=0
|
13
|
x(t) = t2+3t+2
|
p=3, l=1
|
28
|
x(t) = 3t2-9
|
p=3, l=1
|
14
|
x(t) =2t2
|
p=2 ,l=1
|
29
|
x(t) = t+7
|
p=2 ,l=1
|
15
|
x(t) = 4t2+1
|
p=3, l=2
|
30
|
x(t) =t2+4
|
p=3, l=2
|
Бақылау сұрақтары
Параметрлік идентификация деген не?
Параметрдің бағасы дегенді қалай түсінесіз?
Модельдің параметрлерін бағалау үшін қандай критерий қолданылады?
Simulink ортасында пайда болған шығыс сигналдың мәндерін Matlab жүйенің жұмыс ортасына қалай орнатуға болады?
Функцияларды аппроксимациялаудың анықтамасын беріңіз. 5.7.6Функцияларды аппроксимациялауға қандай критерий
қолданылады?
Функцияларды аппроксимациялауға қандай пакет қолданылды?
Сәйкессіздік функционалы деген не?
Сәйкессіздік функционалын минимумдау есебі қалай шешіледі?
Объект пен модел шығыстарының айырмашылығы немен байланысты?
Зертханалық жұмыс №6. Сызықты объектілерді System Identification Toolbox пакетінің құралдарымен идентификациялау
Жұмыс мақсаты: MatLab жүйесінің идентификациялау графикалық құралының көмегімен жүйелерді идентификациялау әдістерін үйрену.
Зертханалық жұмысқа тапсырма
Зертханалық жұмысты жасау барысында студент келесі тапсырмаларды орындау керек:
-сызықты динамикалық объекттерді параметрлік идентификациялау әдістерімен танысу [2,3,4,6];
объектіде тәжірибелерді орындау;
тәжірибелер нәтижелерін алдын-ала өңдеуін орындау;
корреляциялық моделді идентификациялауын орындау;
объекттің жиілік сипаттамаларын бағалау;
параметрлік модел үшін құрылымын таңдау; тәжірибелер нәтижелері мен таңдалынған құрылымды қолданып, модель параметрлерін анықтау;
-құрылған модельдерінің дәлдігін бағалау.
Matlabжүйенің System Identification Toolboxпакеті құрамында бақыланатын кіріс және шығыс сигналдары негізінде сызықты динамикалық объектілердің математикалық модельдерін жасауға бірсыпыра құралдары бар. Зертханалық жұмыста сызықты жүйені идентификациялау үшін осы құралдар құрамына кіретін ident графикалық интерактивті интерфейсі қолданылады.
Идентификациялаудың графикалық программасын жүктеу үшін бұйрық терезеде ident бұйрығын теру керек. Нәтижесінде экранда бағдарламаның панелі (негізгі терезесі) пайда болады.
Объектіні идентификациялау келесі тәртіппен орындалады:
тәжірибелердің мәліметтерін тиеу үшін ашылатын Data-Import… менюын таңдаңыз; пайда болған диалогты терезеде модельдің кірудегі және шығудағы айнымалыларының аттарын еңгізіңіз; сонымен бірге уақыт интервалын, комментарий мәтінін еңгізуге болады. Содан кейін Importбатырмасын басыңыз, мәліметтер графикалық қабатта көрсетіледі. Мәліметтерді көшіру терезесін жабыңыз. Мәліметтер Working Dataжәне Validation Data өрістерінде де пайда болғанына зер салыңыз.
-Time Plot жалауы кіріс пен шығыстың графиктерінің терезесін көрсетуге мүмкіндік береді. Бұл терезеде басқару меню бар. Графиктің фрагментін үлкейту үшін төртбұрышты аймақты графикте белгілейміз, мышканың сол жақтағы батырмасымен масштабты өзгертуге болады, батырмаға екі рет басып бастапқы масштабқа келеміз. Графиктер терезесін тазарту үшін мәліметтер қабатына мышкамен басамыз. Жаңа мәліметтермен жұмыс істеу үшін оларды Working Data аймағына тасымалдау қажет.
Мәліметтер қабатына мышкамен екі рет басып тағы бір терезені ашамыз, мұнда мәліметтер массивінің атын өзгертуге болады;
-Preprocessменюдың Select Range бұйрығы мәліметтерден бір кесіндісін таңдауға мүмкіндік береді. Бұл әрекетті пайда болған терезенің мәтіндік өрістері немесе сигналдар графигінде төртбұрышты аймақты белгілеу арқылы орындауға болады. Insert батырмасын басып, таңдалынған мәліметтерді басқа терезеде орнатамыз. Модельді верификациялау (дәлелдеу) үшін әдетте параметрлерді идентификациялауға қолданбаған мәліметтерді пайдаланамыз. Сигналдар мәндерінің бастапқы массивтерін екіге бөлуге болады: біреуі идентификациялау, екіншісі – верификация процедураларына қолданылады. Әдетте, әсіресе нақты күрделі объектілер үшін, верификациялауға әртүрлі мәліметтердің бірнеше жиындары қолданылады.
Идентификацияны өткізу үшін таңдалынған мәліметтер Working Data аймағына, ал верификацияны өткізу үшін сәйкес мәліметтер Validation Dataаймағына тасымалданады (мышка көмегімен);
таңдалынған типті моделді бағалау үшін Estimate ашылатын менюден сәйкес жол таңдалынады; пайда болған (таңдалынған модел типіне сәйкес) диалогты терезелерде модел бағасын табуға қажетті параметрлерді орнату керек;
алдынғы тараудағы операцияларды жасағанда интерфейстің негізгі бетінде (оның оң жағында – Model Views) модел аттары орнатылған белгілер пайда болады.
Модельді верификациялау:құрылған модеь объектіні қандай дәлдікпен бейнелейтінін анықтау үшін оның жүріс-тұрысын анализдеу керек. Моделді верификациялаанализдеу және дәлелдеу үшін identбағдарламасының көп мүмкіндіктері бар. Бұл процедуралар панелдің оң жақ бұрышында орнатылған терезелерде қажетті жалауларды орнату жолымен орындалады.
Бақыланатын және модельденетін шығудағы сигналдарын салыстыру үшін «Model output» жалауын белгілеңіз. Ашылған терезеде өлшенген (қара бояумен) және модел бойынша есептелген шығудағы сигналдардың графиктері көрсетілгеді. Кейбір фрагменттерін қарап шығу үшін мышканың сол жақтағы батырмасын басып отырып, графикте төртбұрышты аймақты белгілеңіз, осы аймақ барлық терезеде көрсетіледі.
Достарыңызбен бөлісу: |
