Научная статья на тему 'Види застосування корекції спектрів тестових та вихідних сигналів лінійної системи для її ідентифікації за імпульсною дією'

Види застосування корекції спектрів тестових та вихідних сигналів лінійної системи для її ідентифікації за імпульсною дією Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
212
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
лінійна система / непараметрична ідентифікація / імпульсна характеристика

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Рибалка Р. В., Маловічко В. В., Гаврилюк В. І., Кізяков В. Я.

Виконане порівняння застосування методу корекції спектрів до ідентифікації лінійної дискретної системи у вигляді структури зі скінченною імпульсною характеристикою за імпульсним тестовим сигналом, який недостатньо точно апроксимує необхідну еталонну дію, в часовій та частотній областях.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Выполнено сравнение применения метода коррекции спектров к идентификации линейной дискретной системы в виде структуры с конечной импульсной характеристикой по импульсному тестовому сигналу, который недостаточно точно аппроксимирует необходимое эталонное воздействие, во временной и частотной областях.

Текст научной работы на тему «Види застосування корекції спектрів тестових та вихідних сигналів лінійної системи для її ідентифікації за імпульсною дією»

УДК 656.25

РИБАЛКА Р. В. , к.т.н. (ДПТ); МАЛОВ1ЧКО В. В. , к.т.н. (ДПТ); ГАВРИЛЮК В. I. , д.ф.-м.н., професор (ДПТ); К1ЗЯКОВ В. Я. , к.т.н., доцент (ДПТ).

Види застосування корекщУ спекав тестових та вихщних сигналiв лшшноУ системи для и здентифжаци за iмпульсною дieю

Вступ

Вимiрювання частотно! характеристики (ЧХ) системи е важливим тдготов-чим етапом для !! подальшо! щентифша-ц11, наприклад, побудови параметрично! моделi [1], через вiзуалiзацiю складностi задачi, тобто винесення !! якюно! i кшькь сно! ощнки. ЧХ може бути обчислена на основi даних в часовому простор^ якi отриманi в результатi щентифшацп системи за спецiальними тестовими сигналами (СТС), за допомогою перетворення Фур'е. Недолгом методiв щентифшацп за детермiнованими СТС е значна !х чутли-вiсть до якост апроксимацп реальним те-стовим сигналом необхщно! еталонно! дп, дещо покращити ситуацiю дозволяе застосування методу корекцп спектрiв (МКС) [2].

Мета роботи

Порiвняння реалiзацiй застосування МКС до щентифшацп дискретно! системи за iмпульсним тестовим сигналом [3] в часовш (ЧасО) та частотнiй областях (ЧстО); формулювання вимог до iмпульс-ного СТС.

Огляд лiтератури

Лiнiйна стацiонарна система може бути описана в рiзний споаб: передатна функцiя, простiр сташв, iмпульсна реакцiя тощо. Непараметричнi методи щентифь кацп в явному видi не використовують скiнченновимiрного вектору !! парамет-

рiв [4]. Для вах методiв непараметрично! щентифшацп потрiбна лише апрюрна ш-формацiя про можливють лшеаризацп системи [5] i вiдсутня необхiднiсть у при-пущеннях щодо прийнято! структури ма-тематично! моделi. Тому цi методи добре тдходять до систем iз зосередженими та розповсюдженими параметрами з довшь-ним ступенем складностi.

Однiею з найпроспших структур, яка використовуеться для опису динамiч-них процесiв в дискретних системах е кь нцева iмпульсна характеристика (К1Х) [6] [7]. К1Х-структура дозволяе уникнути складних обчислень та висування припу-щень щодо порядку щентифшовано! системи; водночас вщсутня можливiсть мо-делювання нестшких процесiв, значна кь лькiсть ощнюваних параметрiв, особливо для повiльнодiючих систем.

Результатом дп МКС е отримання пари змiнених вхiдного измЫ та вихiдного Узмш сигналiв системи в часовому просторi:

€т ( к ) = изМ1Н ( к ) = иориг ( к )* Рлф ( к) ,

Ует (к) = Умн (к) = Уориг (к ) * Рлф (к) , (1)

де Иориг (к) , Уориг (к) - вхiдний та ви-

хiдний сигнали, причому иориг (к) е поганою апроксимащею иет (к); рлф (к) - iм-

пульсна характеристика (1Х) деякого ль нiйного фiльтру, який забезпечуе (1); иет (к) - щеальний СТС; ует (к) - реакщя

на иет(£); (€) - ощнка; к = 1,2,...,Л^ВИМ, ^вим - кiлькiсть вимiряних точок.

Через скшченшсть реалiзацiй вхщ-них та вихщних сигналiв, простоту ство-рення, постшну стiйкiсть, необхiднiсть отримання характеристик, що не можуть бути отриманi фшьтрами з безкiнечною IX [8] рлф (к) отриманий у виглядi К1Х-

фiльтра.

В [2] МКС застосовуеться до щен-тифшацп дискретно! системи, де обчис-

лення Рлф (к), "зм,н (к) та >'зМ,н (к) викону-

валося в ЧстО. В [9] наводиться алгоритм

обчислення Рлф (к) , изм;н (к) та Узмш (к) в

ЧасО iз застосуванням вiконних функцш (к) [10] за заданими ЧХ, який дозво-ляе отримати фiльтр з практично довшь-ною характеристикою за рахунок збшь-шення довжини його ядра . В данiй ро-ботi наводиться порiвняння реалiзацiй МКС в ЧстО та ЧасО залежно вщ

Рлф (к) , BИДiB (к) , форми иориг (к) •

Математичне моделювання

Обчислення виконувались на прик-ладi математично! моделi дискретно! ль ншно! стащонарно! системи [11], фшьтру з безкiнечною iмпульсною характеристикою типу коливальна ланка, створено! за аналоговим прототипом методом ствпа-дшня нулiв та полюсiв, що забезпечуе краще вiдображення ЧХ на вщмшу вiд IX, з частотою дискретизацп / = 44 кГц, тд-

силенням на резонанснiй частой 5 кГц близько 8 дБ та нульовими початковими умовами:

Г X (к +1) = Ах (к) + Ви (к) | У (к ) = Сх (к) + Би (к) : де

А =

(2)

[ 0.66 1 ] [ 0 ]

, В =

-0.31 0.66 0.7

Шукана структура е КК-фшьтром [6]

у ( к ) = В ( д- )-[и ( к - а ) + Увх (к )]++Увих ( к ) ,(3)

де и (к) та у (к) - послщовносп входу та виходу, вщповщно; а -затримка мж и (к) та у (к); Увх (к) та Увих (к) - ади-тивнi завади на входi та виходi, вщповщ-но; В (д 1) - характеристика системи

в(д-1) = Ь0+Ь1д-1+... + ЬПвд,де д~1 -

оператор запiзнення, д1и (к) = и (к -1); ЬпеП - параметри (3), и = 0Д,2,...,ив.

Параметри ¿и можуть бути отримаш безпосередньо з IX системи (3) за умови достатньо великого пв та достатньо малого а. В данш робот прийнято

п» = ^вим -1, а=0 •

В вим '

Суть аналiзу iмпульсноi реакцп не-перервно! системи [4] полягае в отриманш !! виходу при

при I = 0 при IФ 0

(4)

де а е □ - додатна амгштуда ¡мпульсу. Оцiнки IX в даному випадку

у(1) УиЛО

#(' Н

а

а

(5)

С = [0.51 0.31], Б = [0].

Основний недолш методу щентифша-ци за iмпульсним сигналом в тому, що зна-чна кiлькiсть фiзичних процесiв не допус-кають вхiдних сигнaлiв тако! амплiтуди, при якш складова помилки увих (?)/аП У(()/а в, залишаючись в межах власного лшеаризованого дiaпaзону.

Оскiльки при створенш (2) ствпа-дiння IX дискретно! системи та аналогового прототипу не гарантуеться, то вхщ-ний сигнал иет ^) потребуе шшого по-

дання. Для дискретних систем аналог отримуеться при иет ^)Ца=1 •

В якост иориг (к), NBHM =1024 т. прийнято

иориг (к) = ишп (к)+ VBX (к) , Де ишп (к) = а -

прямокутний iмпульс амплiтуди а = 1 тривалютю TiMn □ Tß е., або

^шп = int (Тшп/д + 1) T., int (•) - Цiла Части-

на (•), тд - постiйна часу (2); vBX (к) - ви-падковий процес тривалостi Тмп, який т-дкоряеться нормальному закону розподшу з нульовим математичним очшуванням та середньоквадратичним вiдхиленням 0.5. З метою порiвняння впливу незадовшьно!' апроксимацп вхiдним оригiнальним сигналом еталонного прийнято vBIIX (к ) = 0. Таким чином оригiнальний вхiдний сигнал

ориг

Рис. 1. - Фрагмент реалiзацiй

( к ) та Уориг ( к )

1 - и

-<ориг[1] (к) ; 2 Уориг[1] (к)

(к)=1и'мп (к) + Увх (к) , к ^ ^.мп (6)

( ) 10, к > M . ( )

Вхiдний сигнал вважаеться таким, що незадовiльно апроксимуе иет (t)| j

через погане спiввiдношення Тмп та а за [12], наявност vBX (к). Для накопичення статистики було отримано = 25 реаль зацш вхiдних та вихiдних сигналiв, тобто

и г, -,(£) та V г, п(А-), одна з

яких приведена на рис. 1.

В разi Тмп ^ 0, иориг (к) наближаеть-ся до щеально'1' iмпульсноï дп иет ( к ), що з урахуванням проведення вимiрювань де-кiлькох реалiзацiй иориг (к) робить його

перюдичною тестовою дiею, в якiй за ць лого числа перiодiв можливе повне ви-ключення похибки розтшання спектру [1].

У випадку Тмп ^ Мвим , иориг (к) наближа-

еться до неперюдично'1' випадково'1' тесто-во'1' дп, в реакцп на яку о^м розтiкання спектру спостерiгатиметься похибка нев-рахування перехiдних процесiв по ïï заве-ршенню. Тодi математичну модель системи на вщмшу вщ звичайно'1' необхiдно по-давати у виглядi розширено'1' передатно'1' функцп

7(к) = G(Ц,0)^(*) + T(Ц,0) + 8(Ц) (4)

де Ц = h = J&k - для неперервних систем iз зосередженими параметрами, Ц = zk = е~iWhT - для дискретних систем; Тд = 1//д - iнтервал дискретизацп, с;

6 е I "" - вектор параметр! в моделц G (Ц, 0), T (Ц, 0) - будь-яка параметрич-

на модель системи (дрiбно-рацiональна, розклад на прост дроби, множники нулiв та полюсiв тощо) та елемент перехщних процесiв, вiдповiдно; 8(Ц) - складова

залишкових накладень.

З наведеного вище формуються ви-

моги до иориг (к) : Тмп ^ 0 . При *в ^ 0 в

разi "невеликих" NBHM в (4) Т (Ц, 0)^ 0 i

в границi дорiвнюватиме нулю, якщо по-чатковi та кiнцевi умови експерименту однаковi. Тодi для сигналiв з обмеженою смугою в границi 8(Ц) = 0. Оскшьки

Т (Ц, 0) i 8(Ц) прямують до нуля з од-наковою швидкiстю, то 8(Ц) не може бути вщкинутий вiдносно Т (Ц, 0), навт для "великих" NBHM, але може бути добре апроксимований [1].

Корекщя спектрiв в часовш та частот-нiй областях

Оскiльки в дaнiй роботi розглядаеть-ся iдентифiкaцiя в присутностi нестащо-нарно! завади, то вибiр ЧасО для вирь шення зaдaчi е природним [1].

Специфшащя рлф (к) обчислюеться

з вщомо! влaстивостi дискретного перет-ворення Фур'е (ДПФ) про множення в ЧстО [13] Рлф (к) = иет (к)/^оРиГ (к) з попе-редшм доповненням послiдовностей иет (к) та иориг (к) однаково! довжини ^ нулями, до мшмально! результуючо! кь лькостi точок ылоп >( 2Л^вим -1), для обчис-лення лшшно! згортки за допомогою цик-лiчноi [13], де ¥(•) - оператор ДПФ,

иет (к) = ¥ (иет (к)), иориг (к) = ¥ (иориг (к)) ,

та врахуванням обмеження [9] в рaзi ство-рення довшьно! Рлф (к)

arg [ Рлф (к)]

к=1,( N„on/ 2+1)

=l•2л,

(8)

де / = 0,±1,±2,...; Ыдоа - е цшим до-

датним степенем числа 2 (для застосуван-ня швидкого ДПФ).

Враховуючи до Рлф (к) отримусться

Рлф (к). В результат в ЧстО з Рлф (к) об-

числюються ^зМ1Н (к) = ¥ (мзМ1Н (к)) та

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7зм,н (к) = ¥ (Узмш (к)), до яких також засто-

совуеться для отримання дшсних u'3uiH (к)

та Узмш

(к) в результат оберненого ДПФ. Через дуальшсть перетворення Фур'е [14] виршення задачi в ЧстО мож-на представити е^валентними стввщ-ношеннями в ЧасО. Специфшащею фшь-тру прийнято Рл'ф(к), за якою вiкoнним методом [8], що полягае у прямому зсувi Рлф (к) [9] та вщкиданш наперед визначе-

них елеменпв рлф (к) залежно вщ Na, зважуваннi деякою wBiKH (к), створюеться

ядро КIХ-фiльтру в часовш област

Кф (к) . uзм1н (к) та Узмш (к) обчислюються

згорткою Uориг (к) та .Уориг (к) з pлф (к) , Ы-

дпoвiднo, пiсля чого компенсуеться пря-мий зсув pЛф (к).

Як видно з наведеного вище, вирь шення в ЧстО еквiвaлентне вирiшенню в ЧасО з Na = N (за винятком врахування, витрат машинного часу) та застосуванням прямокутно! wBiKH (к) [10]. В данш рoбoтi для ЧасО розглядаеться Na < .

Результати проведеного моделювання

З наведених вище мiркувaнь прийнято Тмп = 0.01 с., тобто для прийнятого ра-

нiше "ориг (к) прийнятий вид <риг (к) >

oскiльки тв «0.17 •Ю"3 с, тобто близько 0.4 тривалост вимiрянoгo сигналу Тим = Тд (^ " 1) = 0.023 с. Оцiнкoю похи-бки прийнято середньоквадратичне вщхи-лення (СКВ) мiж векторами f (к) та

f2(k), k = l,2,...,N [15]

К f1, f2 ) =

1 N i ^I(f (к)"f2(к))2 . (5)

N к=1

1дентифшована aмплiтудo частотна характеристика (АЧХ) (2) А( у (к), %) = |¥ [ у (к )]| обчислюеться з

припущення, що у (к) - IX системи за означенням.

Ощнки (5)

4т К) , A ( узм1н[^. ^ ]( к) ' ®к)

(6)

де Ает К )= A(Ует (к) > % ) - еталонна

АЧХ; А - усереднення результатв засто-сування реaлiзaщi МКС до щентифшацл за iмпульснoю дiею в ЧасО у випадку за-стосування wBiKH (к) (oкремi випадки уза-гальнено! косинусно! [16]) прямокутно!,

в

xеннiнга [l], з плас^ю веpшинoю [9], в залежнoстi в1д Nh, пpиведенi на p^. 2. В pазi pеалiзацiï MKС в ЧстО [З] аналoгiчна oцiнка складаe 7.22 -10-16.

найкpащy рлфб i к ). В [l] вказанo, щo пpи

викopистаннi пеpioдичниx тестoвиx сиг-налiв, абo багатoкpатниx вимipювань з ч1Т^Ю синxpoнiзацieю (пpийнятий uOpиг i к ) ) бажанo викopистoвyвати пpямo-

кутну wbíkh i к ). Цим пoяснюeться пеpевага в ïï застoсyваннi (pис. 2) пеpед 1ншими

WB1KH iк ) .

Пpи застoсyваннi ЧасО з пpямoкyт-

HOЮ WB1KH iк) ,

Nя = Nwn -1 :

max

(s[4т i®к ),

®

)

; 3.09 -10

15

а в pазl

Рис. 2. - Резyльтати MTC ЧасО. к ) застосуванш ЧстО аналOгiчна Oцiнка

1 - Wвlкн i к ) пpямoкyтна;

2 - wвlкн iк ) xеннiнга;

З - wbíkh i к ) з плас^ю веpшинoю З pис.

Рис. 2 виднo piзке збiльшення пoxиб-ки (в1д пopядкy 10-16 дo 1О0 ) пpи Na ^ 0. Це пoяснюeться тим, щo Рлф i к ) сфopмoва-нo для N тoчoк. Зпдш метoдy poзpoбки KIX-фiльтpy за частoтнoю вибipкoю [l7], фактична Рлфф i к ) вiдpiзняeться в1д бажа-

нoï Рлфб i к ) = Рлф i к ) на всix частoтаx, oкpiм piвнoвiддалениx частoтниx вибipoк РЛфб i к ), i апpoксимyeться виpазoм

складаe 1.42-10-15. Т.ч. в данoмy випадкy незначне зменшення nox^m в ЧасО за-вдяки yсеpедненню iдентифiкoваниx AЧX в пopiвняннi з ЧстО не e сyттeвим за вpа-xyвання максимальнoï пoxибки, яка в ЧстО майже в 2 pази менша за аналoгiчнy в ЧасО.

Еталoнна та yсеpедненi AЧX, як1 в1-дпoвiдають деяким oцiнкам, вказаним на pис.2 пpиведенi на p^J.

P

лф.ф.апpoкс.

iej®)

1 - e

- j®N

N.

N-1 к=0 1

Рф.б. i к )

- e ~ j®ej2l±lN*

. (7)

^и зм1н1 N вiднoснo Non (на pис. 2 - зменшенш), змiнюeться iнтеpвал в РЛфФ i к ) м1ж piвнoвiддаленими частотни-

ми вибipками пopiвнянo з Рлфб i к ), щo пpизвoдить дo пoяви вищевказаник томи-

ЛOK Рлф.ф. iк)« Pлф.ф,пpoкс.iej® ) ^ Рлф.6.(к) .

В [l4] пoказанo, щo саме пpямoкyтна wbíkh i к ), незважаючи на пульсацп, як1 внoсяться в магнiтyднy частинy ЧX, даe

Рис. З. - AЧX M^ ЧасО. i к )

1. - еталoн;

2. - Nя = 2047 Wвlкн iк)

прямокутна;

3. - N = 2047, ^ik) хеншнга;

4. - N =1023, WвlKH ik) прямокутна;

5. - класичний метoд за 1мпульсним СТС

З рис.3 видно, що застосування пря-мокутно! ^в;кн (к) при N = 1023 дае меншу похибку шж застосування ^в;кн (к) хеннш-га при N = 2047. Крива 5 (рис.3) вщповь

дае В^ет (©к) Л (Уори,г[^.^МОд ](к)' ©к)} з яко!

видно значну похибку за класичним методом щентифшацп за iмпульсним СТС в рaзi погано! апроксимацп иориг (к) еталон-

но! дп. Отримати достовiрну експеримен-тальну математичну модель в рaзi непа-раметрично! щентифшацп системи дозво-ляе згладжування оцiнки передатно! фун-кцп, наприклад [18].

Оцiнки (6) ЧасО при и (к) з тими ж параметрами, о^м

ним

оригiнальним

сигналом

Т = 0.02 « 0.9 • Т с., тобто

( k

сис-

теми (2) приведенi на рис.4 (6) для ЧстО складае 5.43 •Ю-11.

<,иг (k) = «орИГ (k) + vB"X (k), де vBX ( k) - ади-тивна завада на вход^ що дiе протягом Гвим, пiдкоряеться нормальному закону розподшу з математичним очшуванням 0, середньоквадратичним вiдхиленням

св^ = 0.01, приведенi на рис.5 (6) для ЧстО

складае 0.78 40-3.

Рис. 4. - Результати МКС ЧасО. <риг ( k )

1- - wBiKH (k) прямокутна;

2- - wBiKH (k) хеннгнга;

3- - wBiKH (k) з пласкою вершиною

Якюно (6) рис.4 подiбна до приведе-них на рис.2, але помине загальне зрос-тання похибки та зменшення вiдмiнностей в разi застосування рiзних wBiKH (k).

Ощнки (6) ЧасО системи (2) при "ориг (k), тобто ^риг (k), з тими ж параметрами, офм Т^мп = 0.01 « 0.4 • Гвим с., та вхщ-

Рис. 5. - Результати МКС ЧасО. u0"Hr ( k )

1- - wBiKH (k) прямокутна;

2- - wBiKH (k) хеннгнга;

3- - wBiKH (k) з пласкою вершиною

Похибки, приведет на рис. 5, якюно подiбнi до приведених на рис. 2. Основна вщмшшсть в тому, що через vB" (k) значно зросла похибка, порiвняно з и"риг (k)

(рис.2), з порядку 10-16 до 10-3 для N = ^доп -1. Спостер^аеться похибка вщ перехщних процесiв системи по завер-шенню тестово! дп (4).

На рис.6 приведена ощнка (6) для прямокутно! wBiKH ( k ) залежно вщ с для

v- (k).

З рис.6 видно, що зi збiльшенням порядку свх для N = ^доп -1 на таку ж величину зростае порядок (6), при А''я □ Л''Д11П р1зниця не суттева. Т.ч. похибка

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

щентифкацп зростае при виборi иориг (k), при якому недостатньо повно врахову-

ються Т (Ц, 0) i 8(Ц) (4), що призводить до можливоси обмшу мiж а та Тмп при iмпульсному СТС, подiбно до методiв щентифшацп при випадковiй вхiднiй дп.

Рис. 6. - Результати МКС ЧасО. <иг (к), прямокутна w™, (к)

1. 2. 3.

<х = 0.001;

°вх = 0.01 ;

а"' = 0.1

Був дослщжений вплив а"х та ^р1в-номiрностi амплiтудного спектру ^ (к)

на похибку щентифшацп в ЧстО та ЧасО при N = -1. Нерiвномiрнiсть забез-печувалася застосуванням смугозапираю-чого фiльтру Батерворта з величиною за-гасання 10 дБ на частотах запирання, 3.5 кГц та 12 кГц, як покривають дiапа-зон пропускання, тдсилення та загасання системи (2) ( рис.3), до иорИг (к) при

/с = 1,2,...,Л'|Х|11, тобто и',,,,,, (к) ; и'орш (к) при * = 1,2,...,WI1II4, тобто »;„„ (к) ; W,;,,, {к) при о™ = 0.01, тобто м"' (к). Ампл1тудш спе-

ктри Ч,р,„ {к) , "ориг ik) та »,'"„„ {к) гоадбш

мiж собою i для кожного з них порядок

ощнки max (s

дае близько 10 19

, на вiдмiну вiд цього по-

рядок max I s

(S[ Ует ( к ), У *

вав значних змiн i залежно вiд иориг ( к ) на-

ближався до значення 10-1, аналогiчно в ЧасО. Найбшыпа похибка при й' (к),

найменша при ù' (к). 3 фазового спектРУ ».'р." (к) , "ориг (к) Та "ориг (к) ВИДН0> Щ° похибка зростае при збшьшенш його не-лiнiйностi, яка зростае прямо пропорцшно

^■мп, °вх . В часовiй областi иориг (к) Це означае необхiднiсть достатнього враху-вання Т (Ц, 0) i 8(Ок ) (4).

Висновки

З результат моделювання видно,

що використання Na < для всiх

^шкн

(к) рiзко збшьшуе похибку щентифь

кацп при зменшенш N через наперед не-

вщому Рлф б (к) в (7), яка залежить вщ ви-

падкового иориг (к). Застосування прямо-

кутно'1 wBiKH ( к ) при ЧасО дае значно ниж-чу похибку порiвняно з шшими wBiKH (к),

особливо у разi Na = -1. У випадку

N = N рекомендуеться застосовувати реалiзацiю МКС в ЧстО, що зменшить ви-трати часу та вимоги до обсягу пам'ят

при обчисленш, порiвняно з ЧасО при

N = -1 з подобною точнiстю.

При всiх видах модельованого

иориг ( к ) (в ампл^удному спектрi, якого не мае бути нульових компоненпв) для ЧстО та ЧасО ( N = Мдоп -1 ) СКВ ^м^, (к) вщ

иет ( к ) мае однаковий порядок, що не спо-стер^аеться для СКВ узм1н (к) вщ ует (к). Це вказуе на в!ршсть обчисленого Рлф ( к ) по вщношенню до иориг (к), для якого вид

закону розподшу випадково'1 адитивно'1 завади на вход! не мае значення. Застосування даного Рлф ( к ) до у^ ( к ) не дае такого сталого результату через вид

зазна-

иорИг (к), при якому недостатньо повно

враховуються T(Ц,9) i (4) та по-

хибка, зумовлена розтшанням спектру. Тому w (к) мае бути обраний таким, що

достатньо враховуе T(Ц,9) i 5(Ц) (4),

т.ч. забезпечуеться можливють розмiну ампл^уди iмпульсного СТС на тривалiсть спостережень. Причому, в границ иориг (к) е иет (к) для щентифкацп за ви-

падковим СТС, але не тдходить для щен-тифшацп за IX класичним методом через погане стввщношення мiж амплiтудою та тривалютю тестового iмпульсу.

Л1тература

1. Pintelon, Rik System Identification: A Frequency Domain Approach [Текст] / Rik Pintelon, Johan Schoukens. -New York.: Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 2001. - 605 p.

2. Рибалка Р. В. Узагальнення методу щентифшацл лшшних динамiчних систем за допомогою ступеневого сигналу [Текст] / Р. В. Рибалка // Вюник ДПТу iм. ак. В. Лазаряна. -2009. -№ 26. -С. 154159.

3. Рибалка Р. В. Узагальнення методу щентифшацп лшшних динамiчних систем за допомогою iмпульсного сигналу [Текст] / Р. В. Рибалка, В. I. Гаврилюк, I. О. Романцев // Вюник ДПТу iм. ак. В. Лазаряна. -2009. -№ 29. -С. 131133.

4. Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя [Текст] / Л. Льюнг. -М.: Наука, 1991. - 432 с.

5. Isermann Rolf Identification of Dynamic Systems: An Introduction with Application [Текст] / Rolf Isermann, Marco Münchhof. -Berlin.: Springer, 2011. -705 p.

6. Ikonen Enso Advanced Process Identification And Control [Текст] / Enso Ikonen, Kaddour Najim. -New York.: Marcel Dekker, Inc, 2002. - 310 p.

7. Ладанюк А. П. Екстремальна адаптивна система з непараметричною щен-

тифшащею та багатопараметричним регулятором [Текст] / А. П. Ладанюк, Д. О. Крошковський // Автоматика. Авто-матизащя. Електротехшчш комплекси та системи. -2009. -№ 2. -С. 157-161.

8. Najim Mohammed Digital Filters Design for Signal and Image Processing [Текст] / Mohammed Najim. -Chippenham.: Antony Rowe, Ltd, 2006. - 369 p.

9. Smith W. Steven The Scientist and Engeneer's Guide to Digital Signal Processing. Second Edition [Текст] / Steven W. Smith. -San Diego.: California Technical Publishing, 1999. - 650 p.

10. Harris J. Fredrick On the Use of Windows for Harmonic Analysis with the Discrete Fourier Transform [Текст] / F. J. Harris // Proceedings of the IEEE. -1978. -№ 1. -С. 51-83.

11. Walter Eric Identification of Parametric Models from Experimental Data [Текст] / Eric Walter, Luc Pronzato. -Great Britain.: Masson, 1997. - 413 p.

12. Гроп Д. Методы идентификации систем [Текст] / Д. Гроп. -М.: Мир, 1979. - 304 с.

13. Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов [Текст] / А. Б. Сергиенко. -Спб.: Питер, 2003. -604 с.

14. Taan S. Elali Discrete systems and digital signal processing with MATLAB. [Текст] / Elali S. Taan. -Boca Raton.: CRC Press LLC, 2004. - 667 p.

15. Сато Ю. Обработка сигналов. Первое знакомство / Сато Ю. - М. : Додэка XXI, 2002. - 176 с.

16. Signal Processing Toolbox. User's Guide. [Електронний ресурс] - Na-tick MA - The Math Works, Inc. - 2009. -1427 c. Режим доступу : http://www.mathworks.com/help/pdf_doc/sig nal/signal_tb.pdf

17. Ingle K. Vinay Digital signal processing using MATLAB V.4. [Текст] / Vinay K. Ingle, John G. Proakis. -Boston.: PWS Publishing Company, 1997. - 420 p.

18. Булатов Ю. Н. Алгоритм

сглаживания эмпирической оценки комплексной передаточной функции при идентификации электроэнергетических систем [Текст] / Ю. Н. Булатов, И. В. Игнатьев // Информационные системы контроля и управления в промышленности и на транспорте: сб. научн. трудов. -2010. -№ 17. -С. 18-23.

Анотацн:

Ключов1 слова: лшшна система, непараме-трична щентифжащя, 1мпульсна характеристика

Виконане пор1вняння застосування методу корекцп спектр1в до щентифжацп лшшно! дискретно! системи у вигляд1 структури з1 ск1нченною

iмпульсною характеристикою за iмпульсним тес-товим сигналом, який недостатньо точно апрокси-муе необхвдну еталонну дiю, в часовiй та частотнш областях.

Выполнено сравнение применения метода коррекции спектров к идентификации линейной дискретной системы в виде структуры с конечной импульсной характеристикой по импульсному тестовому сигналу, который недостаточно точно аппроксимирует необходимое эталонное воздействие, во временной и частотной областях.

Comparison of spectrum correction procedure use for linear discrete system identification as a finite-impulse response structure after pulse excitation, which is a poor etalon test signal approximation, at time and frequency domains performed.

УДК 656.257

МЕЛЕХОВ А.А., старший викладач (УкрДАЗТ); С1РОКЛИН 1.М., к.т.н., доцент (УкрДАЗТ).

Фактори, що впливають на B^ip структури системи МПЦ на станцп. Частина 2

Вступ

При розробщ систем мкропроцесо-рно'1 централ1заци (МПЦ) на передових зал1зницях свггу розробники, при вибор1 структури, користуються накопиченим до-свщом, показниками надшносп та функ-цюнально! безпечносп, а також факторами, що пов'язаш з експлуатацшними характеристиками станци та процесами пе-

ревезень. Зазвичай виб1р грунтуеться на накопиченому досввд фах1вщв компани розробника МПЦ та залежить вщ ряду суб'ективних фактор1в.

1нертшсть мислення та прихильшсть до типових р1шень систем часто обумов-люе недостатню ефектившсть функцюну-вання або необгрунтоване тдвищення ва-ртост систем МПЦ. Визначення фактор1в, що впливають на виб1р ефективно! структури МПЦ, обгрунтування !'х значущосп,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.