Thực nghiệm nhận dạng hệ thống

Giới thiệu - 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
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thực nghiệm nhận dạng hệ thốngChương 6: Thöïc nghieäm nhaän daïng heä thoáng 1 Chöông 6 THÖÏC NGHIEÄM NHAÄN DAÏNG HEÄ THOÁNGChöông 6: Thöïc nghieäm nhaän daïng heä thoáng 6.1. Giôùi thieäu 6.2. Thí nghieäm thu thaäp döõ lieäu 6.3. Tieàn xöû lyù döõ lieäu 6.4. Choïn caáu truùc moâ hình 6.5. Choïn tieâu chuaån öôùc löôïng 6.6. Ñaùnh giaù chaát löôïng moâ hìnhTham khaûo:[1] L. Ljung (1999), System Identification – Theory for the user. chöông 12-16.6.1 GIÔÙI THIEÄU 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 Hình 6.1: Voøng laëp nhaän daïng heä thoáng  Huỳnh Thái Hoàng – Bộ môn Điều khiển Tự độngChương 6: Thöïc nghieäm nhaän daïng heä thoáng 26.2 THÍ NGHIEÄM THU THAÄP DÖÕ LIEÄU6.2.1 Caùc vaán ñeà lieân quan ñeán thí nghieäm thu thaäp soá lieäu 1. Xaùc ñònh ngoõ vaøo, ngoõ ra cuûa heä thoáng caàn nhaän daïng ⇒ xaùc ñònh tínhieäu “kích thích“ ñeå thöïc hieän thí nghieäm thu thaäp soá lieäu vaø vò trí ñaët caûmbieán ñeå ño tín hieäu ra. 2. Choïn tín hieäu vaøo. Daïng tín hieäu vaøo aûnh höôûng raát lôùn ñeán döõ lieäuquan saùt. Tín hieäu vaøo quyeát ñònh ñieåm laøm vieäc cuûa heä thoáng, boä phaän naøovaø cheá ñoä laøm vieäc naøo cuûa heä thoáng ñöôïc kích thích trong thí nghieäm. 3. Xaùc ñònh chu kyø laáy maãu. 4. Xaùc ñònh soá maãu döõ lieäu caàn thu thaäp.6.2.2 Choïn tín hieäu vaøo cho thí nghieäm nhaän daïng heä thoáng hôû 1. Tín hieäu vaøo phaûi ñöôïc choïn sao cho taäp döõ lieäu thu thaäp ñöôïc phaûi ñuûgiaøu thoâng tin. • Taäp döõ lieäu Z ∞ ñuû giaøu thoâng tin neáu ma traän phoå φ z (ω ) cuûa tín hieäuz (t ) = [u (t ) y (t )] xaùc ñònh döông vôùi haàu heát moïi taàn soá ω . T  φu (ω ) φuy (ω )Nhaéc laïi: φ z (ω ) =   (6.1) φ yu (ω ) φ y (ω )  ∞ φu (ω ) = ∑ Ru (τ )e − jωτ (6.2) τ = −∞ 1 N Ru (τ ) = lim N →∞ N ∑ u (t )u (t − τ ) (6.3) t =1 ∞ φuy (ω ) = ∑ Ruy (τ )e − jωτ (6.4) τ = −∞ 1 N Ruy (τ ) = lim ∑ u (t ) y(t − τ ) N → ∞ N t =1 (6.5) • Ñoái vôùi tröôøng hôïp nhaän daïng heä thoáng hôû, taäp döõ lieäu thöïc nghieäm ñuûgiaøu thoâng tin khi tín hieäu vaøo u (t ) laø tín hieäu gaàn döøng coù phoå φu (ω ) > 0 taïihaàu heát caùc taàn soá ω (“haàu heát” nghóa laø phoå coù theå baèng 0 trong moät mieàntaàn soá ño ñöôïc). Tín hieäu u (t ) thoûa maõn ñieàu kieän treân ñöôïc goïi laø tín hieäukích thích vöõng (persistently exciting).  Huỳnh Thái Hoàng – Bộ môn Điều khiển Tự độngChương 6: Thöïc nghieäm nhaän daïng heä thoáng 3 2. Coù raát nhieàu löïa choïn ñeå tín hieäu vaøo laø tín hieäu kích thích vöõng. Khichoïn tín hieäu vaøo caàn ñeå yù caùc yeáu toá sau: i. Tính chaát tieäm caän cuûa thoâng soá öôùc löôïng (ñoä leäch vaø phöôngsai) chæ phuï thuoäc phoå tín hieäu vaøo, khoâng phuï thuoäc daïng soùng tín hieäu vaøo. ii. Tín hieäu vaøo phaûi coù bieân ñoä höõu haïn, u ≤ u (t ) ≤ u iii. Tín hieäu vaøo tuaàn hoaøn coù moät soá öu ñieåm. 3. Daïng soùng tín hieäu vaøo – Heä soá ñænh (Crest factor) • Ma traän hieäp phöông sai tæ leä nghòch vôùi coâng suaát tín hieäu vaøo ⇒ coângsuaát tín hieäu vaøo caøng lôùn keát quaû nhaän daïng caøng chính xaùc. • Tuy nhieân thöïc teá tín hieäu vaøo coù bieân ñoä höõu haïn (do giôùi h ...