MÔ HÌNH HÓA VÀ NHẬN DẠNG HỆ THỐNG CHƯƠNG 7: THỰC NGHIỆM NHẬN DẠNG HỆ THỐNG

Xác định ngõ vào, ngõ ra của hệ thống cần nhận dạng ⇒ xác định tín hiệu “kích thích“ để thực hiện thí nghiệm thu thập số liệu và vị trí đặt cảm biến để đo tín hiệu ra. Chọn tín hiệu vào: Tín hiệu vào bao gồm thành phần tần số nào? Biên độ, giá trị cực đại tín hiệu vào bằng bao nhiêu? Tín hiệu vào quyết định: điểm làm việc của hệ thống bộ phận nào và chế độ làm việc nào của hệ thống được kích thích trong thí nghiệm. Xác định chu kỳ lấy mẫu. Xác định số mẫu dữ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
MÔ HÌNH HÓA VÀ NHẬN DẠNG HỆ THỐNG CHƯƠNG 7: THỰC NGHIỆM NHẬN DẠNG HỆ THỐNG Môn học MÔ HÌNH HÓA VÀ NHẬN DẠNG HỆ THỐNG Giảng viên: TS. Huỳnh Thái Hoàng Bộ môn Điều Khiển Tự Động, Khoa Điện – Điện Tử Đại học Bách Khoa TP.HCM Email: hthoang@hcmut.edu.vn, hthoang.hcmut@yahoo.com Homepage: http://www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 29 December 2009 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 1 Chương 7 THỰC NGHIỆM NHẬN DẠNG HỆ THỐNG 29 December 2009 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 2 Vòng lặp nhận dạng hệ thống Thí nghieäm thu thaäp döõ lieäu Thoâng tin bieát tröôùc veà heä thoáng: caùc qui luaät vaät lyù, caùc phaùt bieåu ngoân ngöõ, … Xöû lyù sô boä döõ lieäu Choïn caáu truùc moâ hình Choïn tieâu chuaån öôùc löôïng Öôùc löôïng thoâng soá Ñaùnh giaù moâ hình Khoâng toát ⇒ laëp laïi Khoâng toát ⇒ xeùt laïi thoâng tin bieát tröôùc Toát ⇒ chaáp nhaän moâ hình 29 December 2009 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 3 Noäi dung chöông 7 Thí nghiệm thu thập dữ liệu Tiền xử lý dữ liệu Chọn cấu trúc mô hình Chọn tiêu chuẩn ước lượng Đánh giá chất lượng mô hình 29 December 2009 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 4 Tài liệu tham khảo Tham khảo: [1] L. Ljung (1999), System Identification – Theory for the user. Chương 12-16. 29 December 2009 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 5 Thí nghiệm thu thập dữ liệu 29 December 2009 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 6 Các vấn đề liên quan đến thí nghiệm thu thập số liệu Xác định ngõ vào, ngõ ra của hệ thống cần nhận dạng ⇒ xác định tín hiệu “kích thích“ để thực hiện thí nghiệm thu thập số liệu và vị trí đặt cảm biến để đo tín hiệu ra. Chọn tín hiệu vào: Tín hiệu vào bao gồm thành phần tần số nào? Biên độ, giá trị cực đại tín hiệu vào bằng bao nhiêu? Tín hiệu vào quyết định: điểm làm việc của hệ thống bộ phận nào và chế độ làm việc nào của hệ thống được kích thích trong thí nghiệm. Xác định chu kỳ lấy mẫu. Xác định số mẫu dữ liệu cần thu thập. 29 December 2009 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 7 Chọn tín hiệu vào Nhận dạng mô hình tuyến tính: Tín hiệu vào bé, thay đổi ngẫu nhiên sao cho trạng thái của hệ thống thay đổi trong phạm vi nhỏ quanh điểm làm việc tĩnh Nhận dạng mô hình phi tuyến: Tín hiệu vào ngẫu nhiên, gồm nhiều thành phần tần số và biên độ khác nhau, sao cho trạng thái của hệ thống thay đổi rộng trong phạm vi cần nhận dạng đặc tính phi tuyến 29 December 2009 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 8 Yêu cầu đối với tín hiệu vào Tín hiệu vào phải được chọn sao cho tập dữ liệu thu thập được phải đủ giàu thông tin. Tập dữ liệu gần dừng Z∞ giàu thông tin nếu ma trận phổ Φz(ω) của tín hiệu z(k) = [y(k) u(k)]T xác định dương tại hầu hết tất cả các tần số ω. ⎡ Φ u (ω ) Φ uy (ω )⎤ Φ z (ω ) = ⎢ Φ yu (ω ) Φ y (ω ) ⎥ ⎣ ⎦ +∞ ∑ Rx (τ )e− jωτ Φ x (ω ) = Nhắc lại: τ = −∞ +∞ ∑ Rxy (τ )e− jωτ Φ xy (ω ) = τ = −∞ 1N Rx (τ ) = E x(k ) x(k − τ ) = lim ∑ Ex(k ) x(k − τ ) N →∞ N k =1 1N Rxy (τ ) = E x(k ) y (k − τ ) = lim ∑ ...