Виды сигналов, используемые при идентификации динамических систем

Экстремальные методы идентификации основаны на обрабатывании информации, полученной при анализе входных и выходных сигналов динамической системы. Как отмечалось ранее, эксперименты, используемые при идентификации, могут иметь активный, пассивный и смешанный характер.

Активные экскременты основаны на том, что, на вход ДС подаются специальные пробные сигналы, исследуются отклики ДС на эти воздействия. Однако в силу того, что во многих случаях нарушением нормального функционирования ДС искусственным пробным сигналом оказывается недопустимым, тогда применяют пассивные методы идентификации.

Отсутствие пробных воздействий устраняет нежелательное влияние экспериментальной аппаратуры на работу динамических систем. Однако точность идентификации уменьшается, особенно при малых уравнениях входных управляющих воздействий.

Исследование показывает, что при пассивном эксперименте проявляются трудности идентификации, связанные с не стационарностью рабочих случайных сигналов и возможно нестабильностью их частотных характеристик.

Вопрос о том, что является более приемлемым, а именно: Идентификация с помощью сравнительно простых методов тестовых сигналов или идентификации на основе более усложненных методов без использования тестовых сигналов не имеет однозначного решения и зависит от свойств конкретного объекта, требуемой точности идентификации и технических возможностей экспериментальной аппаратуры.

Тестовые сигналы можно разделить на группы:

- детерминированные,

- стохастические.

Детерминированные сигналы, описываемые тем или иным аналитическим выражением в виде функции времени, бывают трех видов:

1) Ступенчатый сигнал. В частном случае, которого является единичное ступенчатое  воздействие:

                         (10)

 

2)  Импульсный сигнал, частным случаем которого является единичное импульсное воздействие:

 

                (11)

                                        

 

3)  Гармонический сигнал

                        (12)

 

Стохастические сигналы, которые нельзя описывать какими-либо аналитическими функциями времени бывают двух видов:

1)  Непрерывные.

2)  Дискретные стохастические сигналы – представляют собой последовательность двух сигналов, свойства, которого близки к белому сигналу.

Такие сигналы формируются на основе двоичных сигналов по специальным формулам. Белый шум является, с точки зрения тестирования систем, аналогом детерминированного сигнала в виде функций, причем оба сигнала являются идентифицированными с математической точки зрения и технически не могут быть точно реализуемыми, поэтому на практике используют сигналы близкие к ним по характеристикам.

 

Вопросы самоконтроля:

 

1. Какие существуют виды объектов?

2. Напишите дифференциальные уравнения динамических объектов.

3. На какие группы делятся тестовые сигналы?

4. Какие виды существуют у детерминированных сигналов?

5. Виды стохастических сигналов.

 

 

Лекция № 4.

 

Цель лекции: изучение характеристики случайных процессов и случайных величин.