Preview

Измерительная техника

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Метод текущей идентификации линейной динамической измерительной системы на основе предварительного нелинейного преобразования входного сигнала

https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-12-8-12

Аннотация

Рассмотрена задача текущей идентификации линейной динамической измерительной системы при неизвестном входном сигнале в условиях воздействия на параметры системы различных дестабилизирующих факторов. Решение этой задачи позволит уменьшить погрешность измерительных систем в динамическом режиме измерений. При идентификации вводится дополнительный канал преобразования измеряемой величины в пространственной области, оператор которого удовлетворяет условию некоммутативности с оператором исследуемой системы. Задача текущей идентификации решена для линейной динамической характеристики основного канала измерительной системы первого порядка. Для исключения некорректных операций дифференцирования выходных сигналов структурно-избыточной измерительной системы в процессе текущей идентификации использован метод модулирующих функций. Представлены зависимости среднего квадратического отклонения приведённой погрешности оценки входной величины от количества измерений при идентификации для различных уровней среднего квадратического отклонения шума измерений, приведённого к шкале входного сигнала, а также от частоты дискретизации выходных сигналов структурно-избыточной измерительной системы. Значение частоты дискретизации обусловливает объём выборки наблюдения, формируемой при цифровой обработке значений выходных сигналов системы в вычислительном устройстве. Показано, что наибольшая точность идентификации достигается при квадратичном преобразовании входного сигнала в дополнительном канале структурно-избыточной измерительной системы, а выбор не слишком высокой частоты дискретизации её выходных сигналов повышает устойчивость алгоритма идентификации. При этом зависимость среднего квадратического отклонения приведённой погрешности оценки входной величины от частоты дискретизации выходных сигналов структурно-избыточной измерительной системы имеет минимум. Результаты исследований могут быть использованы для повышения точности измерительных систем в динамическом режиме измерений, а также для метрологического самоконтроля интеллектуальных измерительных систем.

 

Об авторах

Г. И. Козырев
Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского
Россия

Геннадий Иванович Козырев

Санкт-Петербург



Ю. А. Клейменов
Главный научный метрологический центр Министерства обороны Российской Федерации
Россия

Юрий Анатольевич Клейменов

Мытищи, Московская обл.



В. Д. Усиков
Главный научный метрологический центр Министерства обороны Российской Федерации
Россия

Валентин Дмитриевич Усиков

Мытищи, Московская обл.



Список литературы

1. Льюнг Л. Идентификация систем: теория для пользователя: Пер. с англ. А. С. Манделя, А. В. Назина / Под ред. Я. З. Цыпкина. М.: Наука, 1991. 432 с.

2. Дилигенская А. Н. Идентификация объектов управления. Самара: Самарcкий государственный технический университет, 2009. 136 с.

3. Карабутов Н. Н. Структурная идентификация систем:Анализ динамических структур. М.: МГИУ, 2008. 160 с.

4. Багдатьев Е. Е., Чернышов Ю. Н. Датчиковая аппаратура информационно-измерительных систем. М.: Московский государственный университет леса, 2008. 64 с.

5. Телеметрия: учебник / Под общей редакцией А. И. Лоскутова. СПб.: ВКА им. А. Ф. Можайского, 2017. 343 с.

6. Современная телеметрия в теории и на практике. Учебный курс / Под общей редакцией Г. И. Козырева. СПб.: Наука и Техника, 2007. 672 с.

7. Белорусец В. Б. Метод вспомогательных систем для идентификации динамических объектов при неизвестном входном сигнале // Автоматика и телемеханика. 1981. № 8. С. 76–82.

8. Белорусец В. Б., Ефимчик М. Идентификация линейных стационарных систем при неизвестном входном воздействии. В кн. Статистические проблемы управления. Вильнюс: Изд-во Института математики и кибернетики АН Литовской ССР, 1979. Вып. 41. С. 49–56.

9. Бритов Г. С., Мироновский Л. А. Критерии избыточности динамических систем // Известия АН СССР. Серия Техническая кибернетика. 1980. № 1. С. 149–155.

10. Кирьянов К. Г. Идентификация динамических информационных характеристик многоканальных систем на основе оптимальной дискретизации данных // Труды IX Международной конференции «Идентификация систем и задачи управления». Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, Москва, 30 января – 2 февраля 2012. С. 252–265.

11. Тихонов А. Н., Гончарский А. В., Степанов В. В., Ягола А. Г. Численные методы решения некорректных задач. М.: Книга по Требованию, 2012. 228 с.

12. Шумафов М. М., Цей Р. Метод модулирующих функций и его применение при решении обратных задач // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4. Естественно-математические и технические науки. 2008. № 9.

13. Козырев Г. И. Методы идентификации средств телеизмерений в условиях воздействия неопределённых дестабилизирующих факторов. СПб.: ВКА им. А. Ф. Можайского, 1996. 90 с.

14. А. с. СССР № 1674200 / Каленик С. Т., Козырев Г. И., Обрученков В. П. Телеметрическое устройство.

15. Козырев Г. И., Назаров А. В., Солдатенков В. С., Усиков В. Д. Синтез интеллектуальных датчиков на основе введения минимальной структурной избыточности // Измерительная техника. 2020. № 11. С. 22–27. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-11-22-27


Рецензия

Для цитирования:


Козырев Г.И., Клейменов Ю.А., Усиков В.Д. Метод текущей идентификации линейной динамической измерительной системы на основе предварительного нелинейного преобразования входного сигнала. Izmeritelʹnaya Tekhnika. 2021;(12):8-12. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-12-8-12

For citation:


Kozyrev G.I., Klejmenov J.A., Usikov V.D. Method for identifcation of linear dynamic measuring system based on preliminary nonlinear transformation of the input signal. Izmeritel`naya Tekhnika. 2021;(12):8-12. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-12-8-12

Просмотров: 84


ISSN 0368-1025 (Print)
ISSN 2949-5237 (Online)