Применение MATLAB System Identification Toolbox для построения математических моделей класса фильтр Заде : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

Применение MATLAB System Identification Toolbox для построения математических моделей класса фильтр Заде : научное издание

Перевод названия: Using the MATLAB System Identification Toolbox to build mathematical models of the Zadeh filter class

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2017

Идентификатор DOI: 10.18324/2077-5415-2017-3-64-70

Ключевые слова: математическая модель, блочно-ориентированные модели, модель Гаммерштейна, модель Винера, фильтр Заде, Matlab System Identification Toolbox, идентификация нелинейных систем, нелинейные динамические объекты, mathematical model, block-oriented models, Hammerstein model, Wiener model, Zadeh filter, identification of nonlinear systems, Nonlinear dynamic objects

Аннотация: Авторы статьи рассматривают одно из развивающихся направлений раздела общей теории управления - идентификацию. Большое внимание уделяется идентификации класса нелинейных динамических моделей, которые отлично показывают самые значимые и важные свойства большинства нынешних реальных производственных, технических и экономических объектов. Для построения различных математических моделей использование методов идентификации просто необходимо, в том числе для блочно-ориентированных моделей, одной из разновидностей которых является модель фильтра Заде. В основу работы положено построение нелинейных динамических объектов типа фильтра Заде, которые могут описывать достаточно большой класс реальных объектов. Цель статьи - продемонстрировать построение данной модели в интерактивной среде разработки MATLAB System Identification Toolbox. Построение модели заключается в подаче на вход объекта множества сигналов и измерении откликов на входные воздействия. Затем, опираясь на входные и выходные сигналы, выполняют оценку значений параметров модели с выбранным критерием качества. В качестве примера рассмотрена процедура идентификации с использованием программного инструментария для сушильного устройства. Исследовался следующий контур управления: на входе - мощность электрического сигнала сушильного устройства, на выходе - данные о температуре нагретого воздуха. Разработана структурная схема генерации модели фильтра Заде средствами System Identification Toolbox вычислительной среды MATLAB. Разработанная процедура идентификации систем позволяет в последующем приступить к синтезу регулятора для объекта, адекватно описываемого моделью с аналитической нелинейностью. Приведен пример валидации модели Заде 2-го порядка. The article considers one of the developing areas of the division of the general theory of management - identification. The great attention is paid to identifying a class of nonlinear dynamic models which perfectly show the most significant and important properties of the majority of real current production, technical and economic objects. To construct various mathematical models, including block-oriented ones, such as the Zadeh model, the use of identification methods is extremely necessary. This work is based on the construction of nonlinear dynamic objects such as the Zadeh filter, which can describe a fairly large class of real objects. The purpose of the article is to demonstrate the construction of given model in the interactive development environment of the MATLAB System Identification Toolbox. The construction of the model consists in sending a large number of signals to the input of the object and measuring the response to input impact. Then, considering the input and output signals, the values of the model parameters with the selected quality criterion are estimated. Identification procedure using software tool for a drying device is considered as an example. The following control loop is investigated: at the input - the power of the electric signal of the drying device, at the output - the data on the temperature of the heated air. The structure scheme for generating the model of the Zadeh filter using the System Identification Toolbox of the computing environment MATLAB has been developed. The developed procedure of identification of systems allows to proceed subsequently to the synthesis of a regulator for an object adequately described by a model with analytic nonlinearity. An example of the validation of the Zadeh model of the second order is given.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Системы. Методы. Технологии

Выпуск журнала: 3

Номера страниц: 64-70

ISSN журнала: 20775415

Место издания: Братск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет"

Авторы

  • Евдокимов И.В. (Сибирский федеральный университет)
  • Михалев А.С. (Сибирский федеральный университет)
  • Отто А.М. (Сибирский федеральный университет)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.