Статистична ідентифікація моделей динаміки та її застосування у задачах адаптивного управління - Автореферат

Статистична ідентифікація моделей динаміки та її застосування у задачах адаптивного управління АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Робота виконана в Одеської державної академії харчових технологій Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться “22“ листопада 2001р. о 15.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.052.01 в Одеському державному політехнічному університеті за адресою: 65044, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Одеського державного політехнічного університету (м.Робота виконана на кафедрі автоматизації виробничих процесів (АВП) Одеської державної академії харчових технологій (ОДАХТ) і відповідає основному науковому напрямку №3 ОДАХТ “Створення і розробка нового високоефективного обладнання, теорії, методів його розрахунку і проектування; автоматизація виробничих процесів харчових і зернопереробних виробництв”. Задачі дослідження, які необхідно вирішити для досягнення поставленої мети: - розширити можливості методу типової статистичної ідентифікації (МТСІ) до рівня, який би забезпечував ефективне проведення процедури ідентифікації для обєктів із запізненням і інтенсивними неконтрольованими збуреннями; Теорія оцінювання динамічних процесів застосовувалася для отримання та обробки вихідних даних у процедури ідентифікації; теорія і методи статистичної ідентифікації ОУ - для формування визначеного набору моделей і забезпечення процесу їх дослідження; теорія автоматичного управління - для опису і реалізації алгоритмів управління; теорія випадкових процесів - для опису і реалізації систем гарантуючого управління; чисельні методи рішення задач оптимізації - для використання в алгоритмах ідентифікації та адаптації; імітаційне моделювання на ЕОМ - для ефективної розробки та дослідження цих алгоритмів. Наукова новизна одержаних результатів: - обґрунтовано доцільний набір динамічних моделей обєктів, що мають запізнення, систем регулювання такими обєктами, їх вхідних дій, які орієнтувалися на застосування в МТСІ і вперше одержано математичний опис взаємозвязків між параметрами вибраних моделей обєктів (систем регулювання) і параметрами взаємних кореляційних функцій (ВКФ) їх вхідних і вихідних змінних, що розширило область застосування МТСІ; У публікаціях в співавторстві особистий внесок полягає в наступному: в [1] отримано математичний опис взаємозвязків між параметрами моделей обєктів із запізненням і параметрами ВКФ змінних на їхніх входах і виходах, що поширило область застосування МТСІ, а також розроблено алгоритм ідентифікації ОУ на основі РМТСІ; в [2] сформульовано основні принципи побудови алгоритму адаптації регулятора, що базуються на ідентифікації типових моделей обєктів і систем управління; в [3] проведено порівняльні дослідження розробленного РМТСІ і найбільш відомих методів статистичної ідентифікації; в [5] запропонована процедура поетапної ідентифікації ОУ в замкнутому контурі регулювання та розглянуто її застосування у складі гарантуючої САУ; в [6] запропоновано варіанти ідентифікації ОУ в частотній області; в [8] представлено теоретичне підгрунтя для розрахунку оцінок кореляційних функцій рекурентним способом.При цьому було виділено ряд загальних особливостей: 1) інтенсивна зміна властивостей сировини, стану робочих органів і параметрів енергоносіїв; 2) значний вплив перерахованих факторів на характеристики і режими роботи обладнання; 3) наявність запізнення і інерційності в реакції на управляючу дію; 4) чітка регламентація значень великої кількості параметрів, порушення яких приводять до зниження якості продукції, незворотнім втратам сировини і енергії; 5) близькість енергозберігаючих режимів роботи до неприпустимих, у т.ч. до аварійних. Проведений аналіз дозволив сформулювати властивості ТП, розглянутих як ОУ, у виді таких характеристик: 1) канали перетворення вхідних дій для відносно невеликого діапазону їх зміни можуть бути описані лінійними інерційними ланками другого порядку з запізненням; 2) параметричні збурення можуть бути представлені як квазідетерміновані низькочастотні періодичні функції; 3) координатні збурення можуть бути описані моделлю випадкового процесу зі стохастичною центрованою складовою і адитивною їй низькочастотною періодичною складовою; 4) в ОУ присутнє обмеження типу “аварійна ситуація”, що формально виражається в наявності граничного значення УГР, перевищення якого неприпустиме. Тому що задача ідентифікації моделі обєкту або системи є ключовою у процесі адаптації, то в першу чергу вирішувалося питання про вибір методу ідентифікації. Для всіх можливих сполучень моделі вхіднї дії і моделі обєкту (контуру регулювання) задача статистичної ідентифікації була вирішена аналітично.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ