Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 26 июля, печатный экземпляр отправим 30 июля
Опубликовать статью

Молодой учёный

Методические погрешности параметрической идентификации динамической системы по данным нормальной эксплуатации

Технические науки
28.11.2014
40
Поделиться
Библиографическое описание
Нугаев, А. С. Методические погрешности параметрической идентификации динамической системы по данным нормальной эксплуатации / А. С. Нугаев, А. М. Данилов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2014. — № 20 (79). — С. 196-199. — URL: https://moluch.ru/archive/79/14045/.

Известно [1..3], управляющие воздействия оператора в эргатической системе в большинстве случаев определяются собственными частота и коэффициентами демпфирования затухающих колебаний. По оценке операторов наиболее комфортным считается управление объектом, имеющим собственную частоту  колебаний в интервале (4…7) рад/c (вне указанного диапазона оператором либо не воспринимаются колебания, либо оператор не успевает отрабатывать отклонения от программного движения) и безразмерный коэффициент демпфирования — (0,5…0,7). В связи с тем, что параметрическая идентификация относится к классу некорректных задач, всегда будет актуальной задача определения точности, полученных в результате идентификации, коэффициентов уравнения движения.

Рассмотрим эргатическую систему с уравнениями движения

,

;

(1)

(; предполагается высокая адаптация оператора к объекту управления [1]).

При

, , ,

, ,

найдем решение однородной системы в форме Эйлера. Корни характеристического уравнения ; фундаментальная система решений имеет вид

Общее решение однородной системы представится в виде:

,

.

Частное решение (1) имеет вид:

,

.

При нулевых начальных условиях  справедливо:

,

(2)

Примем дискретные значения (2)  в качестве данных нормальной эксплуатации. По ним найдем оценки коэффициентов . Предварительно определим оценки коэффициентов соответствующей (1) системы уравнений в конечных разностях:

,

.    

(3)

Здесь принято:

.                                                   (4)

Было получено удовлетворительное совпадение указанных решений.

При регрессионном методе определение , сводится к выполнению условий минимума функционалов:

,

.

Получим

,

,

                                       (5)

,

,

.                                     (6)

Введем

, , , , ,

, .

Тогда параметрическая идентификация может быть осуществлена с использованием соотношения

.                                                                                                       (7)

Во избежание известных неприятностей, связанных с обращением матриц, оценки коэффициентов системы (3) определяется ниже не в соответствии с (7), а непосредственно решением систем (5) и (6) (определитель системы существенно отличается от нуля) [4,5].

Введем

, , , ,, .

Для системы (5) свободные члены уравнений равны:

, , ;

для системы (6) -

, , .

Системы (5) и (6) соответственно преобразуются к виду:

, , ;                             (8)

, , .                          (9)

Системы (8) и (9) различаются лишь правыми частями; значения решений будут отличаться, однако алгоритмы их нахождения — одинаковые:

,

,

,

;

.

Справедливы следующие соотношения:

Оказалось, что ошибка определения коэффициентов не превышает 13 % (при интервале дискретизации с).

 

Литература:

 

1.                  Авиационные тренажеры модульной архитектуры: монография; под редакцией Лапшина Э. В., д.т.н., проф. Данилова А. М. — Пенза: ИИЦ ПГУ. — 2005. — 146 с.

2.                  Гарькина И.А, Данилов А. М., Пылайкин С. А. Транспортные эргатические системы: информационные модели и управление / Мир транспорта и технологических машин. — № 1(40). — 2013. — С.115–122.

3.                  Данилов А. М., Гарькина И. А., Домке Э. Р. Математическое моделирование управляющих воздействий оператора в эргатической системе / Вестник МАДИ. — 2011. –№ 2. — С.18–23

4.                  Будылина Е. А., Гарькина И. А., Сухов Я. И. Алгоритм кусочно-линейной аппроксимации с максимальным интервалом / Молодой ученый. –2014. — № 3 (62). — С. 269–271.

5.                  Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М. Приближенные методы декомпозиции при настройке имитаторов динамических систем / Региональная архитектура и строительство. — 2013. — № 3. — С. 150–156.

Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Молодой учёный №20 (79) декабрь-1 2014 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 196-199):
Часть 2 (cтр. 123 - 235)
Расположение в файле:
стр. 123стр. 196-199стр. 235

Молодой учёный