Статья

Название статьи ОБ ИДЕНТИФИЦИРУЕМОСТИ ЛИНЕЙНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ В ЗАМКНУТОМ КОНТУРЕ В РЕЖИМЕ НОРМАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Автор Е.Ю. Зыбин
Рубрика РАЗДЕЛ III. АВТОМАТИКА И УПРАВЛЕНИЕ
Месяц, год 04, 2015
Индекс УДК 681.5.015.4
DOI
Аннотация Работа посвящена исследованию условий идентифицируемости линейных динамических систем, функционирующих в замкнутом контуре в режиме нормальной эксплуатации. Известно, что многие теоретические результаты, полученные при идентификации разомкнутых систем, неприменимы для систем, замкнутых линейной обратной связью. Это связано с проблемами неидентифицируемости замкнутых систем и проблемами сходимости методов идентификации, разработанных для разомкнутых систем. Решение проблемы сходимости осуществляется за счет модификации методов идентификации с целью учета корреляций возмущений входных и выходных сигналов. Решение же проблемы неидентифицируемости без наличия априорной информации о системе или действующих на нее возмущениях осуществляется либо за счет подачи дополнительных внешних воздействий, либо за счет внесения изменений в регулятор. Оба способа приводят к изменению условий функционирования системы, поэтому известно утверждение, что достоверная идентификация замкнутых систем в режиме нормальной эксплуатации возможна только тогда, когда штатное входное воздействие не равно нулю и удовлетворяет определенным требованиям. Данное утверждение основано на исследованиях замкнутых систем управления, построенных без предкомпенсатора. В таких системах входной сигнал может быть произвольным, что и позволяет в некоторых случаях успешно идентифицировать систему без внесения изменений в систему управления. В работе исследуются задачи идентификации замкнутых систем, содержащих как регулятор в контуре обратной связи, так и предкомпенсатор в контуре прямой связи. Приводятся условия разрешимости задачи идентификации, условия идентифицируемости и формулы, описывающие множества неидентифицируемых моделей, полученных по результатам функционирования замкнутых систем в режиме нормальной эксплуатации. Показывается, что в общем случае, когда в системе управления присутствует предкомпенсатор, задача достоверной идентификации в режиме нормальной эксплуатации может быть неразрешима в принципе независимо от свойств входного сигнала.

Скачать в PDF

Ключевые слова Идентифицируемость; идентификация; замкнутые системы; режим нормальной эксплуатации.
Библиографический список 1. Райбман Н.С., Чадеев В.М. Области применения различных методов идентификации // Автоматика и телемеханика. – 1969. – № 6. – С. 203-204.
2. Shardt Y., Huang B. Closed-loop identification condition for ARMAX models using routine operating data // Automatica. – 2011. – Vol. 47, No. 7. – P. 1534-1537.
3. Gustavsson I., Ljung L., Soderstrom T. Identification of processes in closed loop – identifiability and accuracy aspects // Automatica. – 1977. – Vol. 13, No. 1. – P. 59-75.
4. Ротач В.Я. По поводу работ, связанных с идентификацией объектов в условиях их нормального функционирования // Автоматика и телемеханика. – 1969. – № 6. – С. 201-202.
5. Eykhoff P. Trends and progress in system identification: IFAC Series for Graduates, Research Workers & Practising Engineers. – Burlington. Elsevier Science. 2014. – 418 р.
6. Hjalmarsson H. From experiment design to closed-loop control // Automatica. – 2005. – Vol. 41, No. 3. – P. 393-438.
7. Van den Hof, P.M.J, and R.J.P. Schrama. Identification and control - closed-loop issues // Automatica. – 1995. – Vol. 31, No. 12. – P. 1751-1770.
8. Косьянчук В.В. Контроль и диагностирование подсистем в замкнутом контуре управления // Известия РАН. Теория и системы управления. – 2004. – № 1. – С. 67-76.
9. Зыбин Е.Ю., Косьянчук В.В. Аналитический синтез многосвязных отказоустойчивых систем управления с упрощенной схемной реализацией // Известия РАН. Теория и системы управления. – 2010. – № 1. – С. 108-117.
10. Косьянчук В.В., Константинов С.В., Колодяжная Т.А., Редько П.Г., Кузнецов И.П. Перспективный облик отказоустойчивых цифровых систем управления маневренных ЛА // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. – 2010. – № 2. – С. 20-27.
11. Косьянчук В.В., Гласов В.В. Синтез алгоритмов реконфигурации систем управления инвариантных к режимам полета // Авиакосмическое приборостроение. – 2010. – № 11. – С. 18-26.
12. Зыбин Е.Ю. Об идентификации и моделировании некоторых дискретных систем // Сборник трудов Второй традиционной всероссийской молодежной летней школы "Управление, информация и оптимизация". – М.: ИПУ РАН, 2010. – С. 64-74.
13. Зыбин Е.Ю., Мисриханов М.Ш., Рябченко В.Н. О решении задачи идентификации линейных дискретных систем методом канонизации // Вестник ИГЭУ. – 2005. – № 5. – С. 192-196.
14. Зыбин Е.Ю., Косьянчук В.В. Об абсолютной прогнозируемости линейных автономных дискретных динамических систем в пространстве состояний // Актуальные вопросы исследований в авионике: теория, обслуживание, разработки: сб. тезисов докл. II Всероссийской научно-практической конференции «АВИАТОР», Воронеж, 11-13 февраля 2015 г.
– Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА», 2015. – С. 127-130.
15. Ljung L. System identification: theory for the user. Upper Saddle River, N.J., Prentice Hall, 1999. – 609 р.
16. Ljung L. Prediction error estimation methods // Circuits, systems, and signal processing. – 2002. – Vol. 21, No. 1. – P. 11-21.
17. Van der Veen G., van Wingerden J.-W., Bergamasco M., Lovera M., Verhaegen M. Closed-loop subspace identification methods: an overview // IET Control Theory & Applications. – 2013. – Vol. 7, No. 10. – P. 1339-1358.
18. Chiuso A.; Giorgio P. Prediction error vs. subspace methods in closed-loop identification // Proc. of the 16th IFAC World Congress, Czech Republic, Prague 2005. – P. 84.
19. Gevers M., Bombois X., Hildebrand R., Solari G. Optimal experiment design for open and closed-loop system identification // Communications in Information and Systems. – 2011. – Vol. 11. – P. 197-224.
20. Qian J., Dufour P., Nadri M., Morosan P.D. Closed loop optimal experiment design for on-line parameter estimation // Proc. of the 13th European Control Conference (ECC). – Strasbourg, France, 2014. – P. 1813-1818.
21. Nguyen V.V., Wood E.F. Review and unification of linear identifiability concepts // SIAM Review. – 1982. – Vol. 24, No. 1. – P. 34-51.
22. Jorgensen S B., Lee J.H. Recent advances and challenges in process identification // Proc. of the Sixth International Conference on Chemical Process Control, Tucson, 2002. – P. 55-74.
23. Петров Б.H. Теряев E.Д., Шамриков Б.М. Условия параметрической идентифицируемости управляемых объектов в разомкнутых и замкнутых автоматических системах // Техническая кибернетика. – 1977. – № 2. – С. 160-175.
24. Зыбин Е.Ю., Мисриханов М.Ш., Рябченко В.Н. О минимальной параметризации решений линейных матричных уравнений // Вестник ИГЭУ. – 2004. – № 6. – С. 127-131.
25. Зыбин Е.Ю., Косьянчук В.В. Синтез системы управления многосвязного объекта на основе технологии вложения // Автоматика и телемеханика. – 2002. – № 8. – С. 22-36.
26. Буков В.Н., Рябченко В.Н., Зыбин Е.Ю. Делители нуля произведения матриц и их использование при исследовании билинейных уравнений // Вестник Киевского ун-та. (Физико-математические науки). – 2004. – Вып. 2. – С. 24-33.

Comments are closed.