Сравнительный анализ алгоритмов идентификации объектов с нелинейной динамикой

Abstract

В статье проведено сравнение разных подходов к активной идентификации в условиях явного проявления нелинейных свойств теплового объекта и средств измерения. В исследованиях рассматривался вариант выбора методов, которые пригодны для идентификации динамики в режиме реального времени. Идентификация объекта производилась тремя методами. Первый метод предполагает непрерывное формирование меандрового сигнала. Изменялся период меандрового сигнала с целью выявления его минимального значения для обеспечения устойчивой идентификации. Для получения параметров передаточной функции был использован метод минимизации переходных процессов за несколько периодов. Поскольку объект проявлял флуктуацию характеристики в течение периода одного меандара, была выполнена компенсация путем аппроксимации квадратичной зависимостью методом наименьших квадратов. Данное решение позволило обеспечить меньшую вариацию результатов идентификации в течение времени наблюдения. В качестве второго и третьего метода была использована частотная идентификация параметров передаточной функции с помощью формирования четырех сигналов разной частоты, которые не были кратны гармонике. Во втором случае сигналы были гармонические с амплитудами, которые примерно обратны коэффициентам передачи частотной характеристики объекта исследования. Третий вариант предполагал использование сигналов той же частоты, но прямоугольной формы. По результатам полученной частотной характеристики производилось определение параметров передаточной функции. Компенсация долговременных трендов позволила повысить качество идентификации. Использование прямоугольных сигналов обеспечило большее количество точек на амплитудной характеристике и устойчивость определения параметров динамики