Identifikace soustav

Identifikace soustav slouží ke zjištění parametrů (zesílení, řád, časové konstanty) přenosové funkce soustav z časových odezev. Hodnoty přenosu je nutné znát pro úspěšnou tvorbu regulátorů a přitom ne vždy je možné přesně určit jinak než experimentálně na skutečném systému (je možné např. Určit řád přenosu ale přesné hodnoty se mohou měnit na základě použitých součástek, na jejich stárnutí, opotřebení …). Identifikovaný přenos přitom nemusí být přesný ale stačí aby byl „velice blízký“ (co do odezvy) přenosu identifikovanému.

Identifikace se nejčastěji provádí z impulsové nebo přechodové charakteristiky (výhodou jsou „prudké“ změny vstupu – proč?).

Při identifikaci (ruční bez počítače) tedy vycházíme z impulzové nebo přechodové charakteristiky. Nejprve určíme z počátečních a konečných hodnot vstupu a výstupu zesílení soustavy a poté přechodovou charakteristiku normujeme tak aby začínala v 0 a končila v 1. Hodnoty přechodové charakteristiky nadále bereme z normalizované charakteristiky.

Metody identifikace vycházejí z toho, že zvolí vhodnou množinu přechodových charakteristik, mezi nimiž hledáme tu nejbližší k identifikované. Z identifikované charakteristiky odečteme parametry a vlastnosti, které jsou významné pro zvolenou metodu identifikace a tedy pro nalezení parametrů identifikované charakteristiky. Podle těchto parametrů hledáme výsledné parametry přenosu (jsou dány postupy, tabulky, grafy, vzorce, nomogramy … jak z odečtených hodnot-vlastností dojít k parametrům soustavy).

V následujících souborech je kopie skript popisující základní metody identifikace sestrvačných a kmitavých soustav.

stránka 1 – úvod, zjištění zesílení, normalizace charakteristiky

stránka 2 – zjištění základních parametrů pro identifikace, identifikace pomocí soustavy vyššího řádu se stejnými časovými konstantami (inflexní bod „vysoko“)

stránka 3 – (pokračování ze strany 2), aproximace soustavou druhého řádu s různými časovými konstantami (inflexní bod „nízko“)

stránka 4, 5 – aproximace přenosem s lomeným řádem (Šalamon)

stránka 6 – identifikace kmitavé soustavy druhého řádu (nebo stránka 7)

Zadání

• proveďte identifikaci setrvačných a kmitavých soustav, které jsou zadány pomocí průběhů nebo pomocí grafů (1, 2). Napište výsledný přenos, jedná-li se o přechodovou a poté napište přenos, jedná-li se o charakteristiku impulsovou.

• správnost řešení ověřte identifikací pomocí matlabu (pro inspiraci soubory na řešení kmitavých dějů s1, s2)

Poslední změna 2006-03-02