Применение инструментария Identification Toolbox

Идентификация-получение математического описания или модели объекта управления. Идентификация динамических объектов состоит в определении их структуры и параметров по наблюдаемым данным-входному воздействию и выходным величинам. Передаточная функция ОУ описывается уравнением апериодического звена первого порядка с запаздыванием. Изображения по Лапласу имеет вид:

К=13, Т=13,

Для этого метода мы используем инструментарий System Identification Toolbox. System Identification Toolbox предоставляет возможности для построения математических моделей динамических систем по измеренным данным входа и выхода реальной системы.

Особенности инструментов System Identification Toolbox:

-возможность идентификации передаточных функций, моделей процессов и моделей в пространстве состояний по данным отклика в частотной и временной области;

-моделирование временной последовательности (AR, ARMA, ARIMA) и прогнозирование;

-идентификация линейных и нелинейных систем как черных ящиков для оценки моделей, заданных пользователем;

-оценка задержек, удаление тренда, фильтрация, повторная дискретизация и восстановление недостающих данных;

-блоки для использования идентифицированных моделей в Simulink.

Рис.1.Схема для проведения идентификации.

Модель объекта состоит из:

1. Ступенька (Step)-Step Time=0, Final Value=1;

2. Блок передаточной функции (Transfer Fcn), значения коэффициентов (K, Tp)=13.

Мы заходим в настройки и меняем шаг: Simulation>Model configuration>Parametrs>fixed step>step size T/10.

Рис.2. Настройка Configuration Parameters

Рис.3. График, полученный из Scope

Используем инструментарий System Identification Toolbox, который предоставит возможность для построения математической модели динамической системы, по измеренным данным входа и выхода реальной системы.

Открываем командную строку (Command Window), вводим «ident». Окно программы, представлено на Рис.4.

Рис.4.Окно инструментария пакета идентификации.

Далее мы импортируем наш объект, выбираем Time domain data и вводим наши массивы (ввести имена данных): «Input-ul», «Output-y1».

Рис.5. Окно импортирования данных

Задаем значение входа и выхода (Input Output) равные u1 и y1. Нажимаем на «Import». Окно с данными модели, представлено на Рис.6.

Рис.6. Окно System Identification Toolbox c загруженными данными модели

В меню Estimate выбираем «Process model…». В открывшемся окне Process Models, после нажатия Estimate, мы получаем параметры передаточной функции (K, Tp). Окно Process Models, c полученными параметрами передаточной функции, представлено на Рис.7.