Адаптивные идентификаторы квазигармонических возмущающих воздействий

• Автор: Арановский, Станислав Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава 1. Обзор и анализ методов идентификации параметров гармонического сигнала.

1.1. Алгоритм Ха.

1.2. Алгоритм i и i.

1.3. Алгоритм Нои.

1.4 Выводы

Глава 2. Построение адаптивных идентификаторов измеряемых квазигармонических сигналов.

2.1 Робастный алгоритм идентификации частоты синусоидального сигнала

2.1.1 Постановка задачи.

2.1.2 Предварительные результаты
2.1.3 Алгоритм адаптивной идентификации частоты
синусоидального сигнала.
2.1.4 Моделирование.
2.1.5 Выводы
2.2 Алгоритм идентификации частоты смещенного синусоидального сигнала
2.2.1 1 остановка задачи.
2.2.2 Основной результат
2.2.3 Моделирование.
2.2.4 Выводы
2.3 Алгоритм идентификации частот полигармонического сигнала.
2.3.1 Постановка задачи.
2.3.2 Основной результат
2.3.3 Моделирование.
2.3.4 Выводы
2.4 Выводы
Глава 3. Синтез адаптивных идентификаторов неизмеряемых квазигармонических возмущений
3.1. Компенсация конечномерного квазигармонического возмущения для нелинейного объекта
3.1.1 Постановка задачи.
3.1.2 Модельные предпосылки.
3.1.3 Синтез идентификатора квазигармонического возмущения.
3.1.4 Синтез закона управления
3.1.5 Моделирование.
2.1.5 Выводы.
3.2. Идентификация частоты синусоидального возмущения,
действующего на линейный объект.
3.2.1 Постановка задачи
3.2.2 Основной результат.
3.2.3 Моделирование
2.2.4 Выводы.
3.3. Идентификация частоты синусоидального возмущения,
действующего на выход линейного объекта.
3.3.1 Постановка задачи
3.3.2 Синтез идентификатора возмущения.
3.3.3 Моделирование
3.3.4 Выводы.
3.4. Выводы.
Глава 4. Апробация алгоритма идентификации гармонического сигнала для мехатронного исследовательского комплекса.
4.1 Описание мехатронного исследовательского комплекса
4.2. Аппаратная реализация алгоритма идентификации
4.3. Выводы.
Заключение.
Список используемой литературы


Кроме полученных теоретических результатов приводятся результаты апробации полученных алгоритмов на мехатронном исследовательском комплексе. Но результатам обзора делается вывод, что, хотя проблеме идентификации параметров гармонического сигнала в непрерывном времени посвящено немалое количество публикаций, задача построения адаптивных и робастных алгоритмов идентификации квази гармонических сигналов и компенсации квази гармонических возмущений остается актуальной задачей современной теории управления. Во второй главе диссертации рассматривается вопрос построения адаптивных идентификаторов для квазигармонических сигналов. В рамках второй главы предполагается, что сигнал является измеряемым и не рассматривается объект управления, на который данный сигнал воздействует. Рассматривается достаточно широкий сиекзр различных сигналов: синусоидальный сигнал, смещенный синусоидальный сигнал и мультигармоничсский сигнал. Для каждого типа сигналов предлагается алгоритм адаптивного идентификатора, позволяющего в реальном времени идентифицировать параметры сигнала. Особое внимание уделяется исследованию вопроса робастности и функционирования в условиях действующего возмущения. Так же для каждого предложенного алгоритма приводятся результаты математического моделирования, иллюстрирующие работоспособность предложенных алгоритмов. Отдельно рассматривается случай когда возмущение действует на измерения выходной переменной объекта. Гак же для каждого предложенного алгоритма приводятся результаты математического моделирования, иллюстрирующие работоспособность предложенных алгоритмов. Четвертая глава диссертации посвящена вопросу апробации полученных теоретических результатов. Для апробации выбран алгоритм идентификации частоты синусоидального сигнала. Апробация проводится на мехатронном исследовательском комплексе. В главе приводится описание мехатронного комплекса, описываются его возможности и области применения. Для выбранного алгоритма проводится исследование его цифровой реализации, исследуется влияние нелинейностей, присущих мехатронному комплексу. По результатам апробации делается вывод о работоспособности исследуемого алгоритма и его робастности по отношению к внешним возмущениям и искажениям сигнала. Глава 1. Данный раздел посвящен обзору методов идентификации параметров гармонического сигнала. Отдельно для каждого алгоритма обсуждается вопрос робастности и функционирования в условиях действующих возмущений. На сегодняшний день можно выделить множество различных подходов, посвященных идентификации неизвестной частоты синусоидальной функции аът(р)( + ф) в непрерывном времени (см. Отмстим, что широко известные алгоритмы идентификации параметра со >0 не офаничены изучением случая одной синусоиды [, , ]. Наиболее интересными представляются алгоритмы, предложенные в работах [, , ]. Далее мы рассмотрим их болсс подробно. Рассматриваемый алгоритм был предложен X. Xia в работе “Global Frequency Estimation Using Adaptive Identifiers” []. LA, sin(,), (1. А,*- 0 неизвестны, фазы 0,i = 1 * со, при / -Ф- j. Решение поставленной задачи автор начинает с рассмотрения случая, когда в оцениваемом сигнале присутствует только одна частота. Тогда выражение (1. Ь> 0. Для системы, представленной в виде (1. О, / > О. Далее автором формулируется и доказывается, что при выборе к1>к2>Ь>у>0 система (1. Отметив, что полученный наблюдатель является устройством с динамическим порядком, равным 4, автор формулирует задачу построения адаптивного идентификатора размерностью 3. Для этого к выражению (1. Л, > О,Л, > 0. Я0 = -Ш0-я,&(0-&,(/). Решив задачу идентификации частоты синусоидального сигнала, автор переходи к рассмотрению вопроса об идентификации частот мультигармонического сигнала. Относительно сигнала вида (1. У2и-2)-впАу-впу, (1. Применяя к выражению (1. Х3(2П~2)У(з) ? Далее выбираются параметры ЛпЛ1Ч. Я7п такие, что полином <У(. Я,„л 2"'1 + • • • + Я,. А? + Ь,у, ¦ (1. У (О - ? Я2*? Щ0, (1.