Идентификация систем управления
Идентификация – это установление тождественности неизвестного объекта известному на основании совпадения определенных признаков.
Основная задача идентификации системы управления заключается в определении модели или наилучшей аппроксимации характеристик системы по полученным при помощи экспериментов данным. Таким образом идентификация систем управления делится на:
- непараметрическую - определение наилучшей аппроксимации рассматриваемой системы;
- параметрическую - определение структуры и параметров системы управления.
Непараметрическая идентификация заключается в оценке частотных и временных характеристик рассматриваемой системы без параметризации, это численно соответствует определению вектора значений искомой характеристики. Виды непараметрической идентификации делятся на частотные характеристики - корреляционный метод, сглаживание, эмпирическая оценка передаточной функции, метод синусоидального воздействия и временные характеристики - корреляционный метод, метод импульсного воздействия, метод ступенчатого воздействия.
Параметрическая идентификация заключается в определении формы, структуры описания модели, оценке ее параметров, которые имеют фиксированное положение и количество в структуре модели. Существуют следующие виды параметрической идентификации: корреляционный подход - методы инструментальных воздействий; подход на основе моделирования - нелинейный метод наименьших квадратов; подход на основе прогноза ошибки - на базе критерия метода апостериорного максимума, на базе критерия наименьших квадратов, на базе критерия максимального подобия.
Диагностика систем управления
Диагностика системы управления – это процесс установления и изучения признаков, которые характеризуют состояние системы управления, с целью предсказания возможных отклонений, а также предотвращения нарушений режима нормальной работы.
Диагностика представляет собой механизм саморегулирования в системе, который обеспечивает обратную связь в контуре управления. Главная цель диагностики системы управления заключается в ориентации управленческого процесса для достижения поставленных целей. Таким образом диагностикой обеспечивается выполнение следующего ряда задач:
- Обеспечение рациональности управленческого процесса.
- Координация управленческой деятельности.
- Создание и правильное функционирование общей информационной системы.
- Консультационная и информационная поддержка принятий управленческих решений.
В настоящее время существует необходимость в совершенствовании диагностики системы управления, обусловленная следующими причинами:
- Интеграция различных областей знаний.
- Увеличение степени нестабильности окружающей среды.
- Информационный бум в случае недостатка существенной информации.
- Повышение скорости реакции на изменение окружающей среды.
- Усложнение современных систем управления.
- Необходимость в непрерывности отслеживания изменений, которые происходят во внутренней и внешней средах.
- Необходимость наличия продуманной системы действий.
Диагностика автоматических систем управления является обязательным процессом. Сейчас данной проблеме уделяется особое внимание со стороны производителей средств автоматизации. Для того, чтобы решить проблемы диагностики на уровне сетей в микропроцессорной технике, была разработана специальная методика. В первую очередь подается запрос на получения информационного сигнала, центральным устройствам запускается контрольный бит в сеть данных по всей системе В данном случае проверяется работоспособность системы. Вышеописанный метод диагностирования особенно удобен в случае использования связи по сети Интернет.
Для того, чтобы обнаружить неполадки в коммуникационных системах и для определения неисправных линий измеряются характеристики всех линий, значения данных характеристик заносятся в следящее устройство, которым осуществляется сравнение их с текущими параметрами системы. Виды системы диагностики классифицируются по следующим признакам:
- Время. Согласно данному признаку различают долгосрочную, среднесрочную и краткосрочную диагностику.
- Широта охвата системы. Согласно данному признаку различают специальную и общую диагностику. Общая диагностика охватывает всю систему управления и может проводиться в виде полномасштабного или экспресс-диагностирования. Специальной диагностике подвергается составная часть системы управления, она может быть предварительной или детальной.
Важнейшими частями любой диагностики являются: установление слабых и сильных сторон рассматриваемой системы и изучение существующего, ожидаемого и ретроспективного состояния.
