RU2653939C1 - Device for assessment of state and identification of parameters of the dynamic system models - Google Patents
Device for assessment of state and identification of parameters of the dynamic system models Download PDFInfo
- Publication number
- RU2653939C1 RU2653939C1 RU2016151484A RU2016151484A RU2653939C1 RU 2653939 C1 RU2653939 C1 RU 2653939C1 RU 2016151484 A RU2016151484 A RU 2016151484A RU 2016151484 A RU2016151484 A RU 2016151484A RU 2653939 C1 RU2653939 C1 RU 2653939C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- output
- input
- product
- unit
- Prior art date
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 2
- 240000001781 Xanthosoma sagittifolium Species 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000005183 dynamical system Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
- G05B23/0243—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model
- G05B23/0254—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model based on a quantitative model, e.g. mathematical relationships between inputs and outputs; functions: observer, Kalman filter, residual calculation, Neural Networks
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цифровой вычислительной технике и предназначено для оценки состояния и идентификации параметров моделей динамических систем.The invention relates to the field of digital computing and is intended to assess the status and identification of parameters of models of dynamic systems.
Цель изобретения - повышение точности оценок состояния и идентификации параметров моделей динамических систем при минимизации полной энергии [1-6].The purpose of the invention is to increase the accuracy of state assessments and identification of parameters of models of dynamic systems while minimizing the total energy [1-6].
Известны устройства оценки состояния и параметров динамических систем, в основе которых лежат классические фильтры типа Калмана, Винера и др. [3-5]. Однако их применение позволяет получить устойчивое решение в случае априорной информации о исходном состоянии системы и определенности законов распределения внешних воздействий, что является существенным недостатком.Known devices for assessing the state and parameters of dynamic systems, which are based on classical filters such as Kalman, Wiener and others [3-5]. However, their application allows us to obtain a stable solution in the case of a priori information about the initial state of the system and the certainty of the laws of distribution of external influences, which is a significant drawback.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению можно отнести устройство идентификации параметров динамических систем на основе вариационных принципов [2]. Однако оно используется для непрерывных моделей динамических систем, что затрудняет его применение при машинной обработке данных.Closest to the technical nature of the claimed invention include a device for identifying parameters of dynamic systems based on variational principles [2]. However, it is used for continuous models of dynamic systems, which complicates its use in machine data processing.
Одним из способов повышения эффективности алгоритмов идентификации является использование естественных, природных свойств объекта в виде вариационных принципов, которые справедливы для всех форм существования материи и являются выражением фундаментальных законов сохранения, выступающих инвариантами в тех предметных областях, к которым относится исследуемый объект [3].One of the ways to increase the efficiency of identification algorithms is to use the natural properties of an object in the form of variational principles that are valid for all forms of matter’s existence and are an expression of fundamental conservation laws that act as invariants in those subject areas to which the studied object belongs [3].
В данном устройстве в качестве такого принципа выступает соотношение, справедливое для голономных систем и аналогичное принципу Гамильтона-Остроградского при наличии непотенциальных сил [1], из которого вытекают уравнения динамики объекта в форме дифференциальных уравнений Лагранжа второго рода. Использование такого соотношения в совокупности с аппаратом асинхронной вариации дает эффективный в плане точности оценок алгоритм идентификации, применение известного математического аппарата к которому позволяет построить его дискретный вид [4], который практически реализуем с использованием электронных вычислительных машин. Это весьма важно на всех этапах создания, экспериментальной обработки и эксплуатации цифровой вычислительной техники, автоматических и автоматизированных систем и др. техники.In this device, such a principle is a relation valid for holonomic systems and analogous to the Hamilton-Ostrogradsky principle in the presence of non-potential forces [1], from which the equations of object dynamics in the form of second-order Lagrange differential equations follow. Using this ratio in conjunction with an asynchronous variation apparatus gives an identification algorithm that is effective in terms of the accuracy of estimates, applying the well-known mathematical apparatus to which allows one to construct its discrete form [4], which is practically realizable using electronic computers. This is very important at all stages of the creation, experimental processing and operation of digital computing equipment, automatic and automated systems, and other equipment.
Пояснить работу устройства позволит рассмотрение следующей задачи.Explain the operation of the device will allow consideration of the following tasks.
Рассмотрим задачу оценки состояния и идентификации параметров модели динамической системы, описываемой дифференциальным уравнением второго порядка видаConsider the problem of assessing the state and identifying the parameters of a model of a dynamic system described by a second-order differential equation of the form
где x, 
Уравнение наблюдения динамики модели имеет видThe equation for observing the dynamics of the model has the form
где Н(х) - некоторая функция, n - белый гауссовский шум со среднеквадратическим отклонением ≈5%.where H (x) is a function, n is white Gaussian noise with a standard deviation of ≈5%.
Динамика идентифицируемого параметра b описывается уравнениемThe dynamics of the identified parameter b is described by the equation
где η - некоторая функция.where η is some function.
Требуется идентифицировать параметр b=3 при условии минимума целевого функционалаIt is required to identify the parameter b = 3 subject to the minimum of the target functional
где ^ - оценка величины,where ^ is an estimate of the quantity
N - матрица односторонней спектральной плотности шума наблюдения.N is a matrix of one-sided spectral density of observation noise.
Для решения поставленной задачи (1)-(4) целесообразно использовать разработанный в [4] алгоритм, который с применением к нему аппроксимации по методу Эйлера примет следующий дискретный видTo solve the problem (1) - (4), it is advisable to use the algorithm developed in [4], which, using the approximations by the Euler method, will take the following discrete form
где i - номер итерации, P - некоторая матрица размера m×m, G - матрица чувствительности системы (1) по вектору параметров b, α - параметр регуляризации, μ - неопределенный множитель Лагранжа, Δt - шаг дискретизации.where i is the iteration number, P is some m × m matrix, G is the sensitivity matrix of system (1) with respect to the parameter vector b, α is the regularization parameter, μ is the indefinite Lagrange multiplier, Δt is the sampling step.
Построение модели (1) в соответствии с [4, 5, 6] возможно при условии минимизации полной энергии, что является частью цели заявленного устройства. Кроме того, анализ результатов численного моделирования [4, 5] показывает, что решение задачи идентификации с использованием вариационных принципов позволяет получить высокую точность оценок состояния и параметров моделей динамических систем в сравнении с классическим фильтром Калмана.The construction of model (1) in accordance with [4, 5, 6] is possible provided that the total energy is minimized, which is part of the purpose of the claimed device. In addition, analysis of the results of numerical modeling [4, 5] shows that solving the identification problem using variational principles allows one to obtain high accuracy in assessing the state and parameters of models of dynamical systems in comparison with the classical Kalman filter.
Также подтверждает эффективность разработанного устройства еще один вычислительный эксперимент, проведенный с использованием зарегистрированной в ФГУ ФИПС [6] программы для ЭВМ.Also confirms the effectiveness of the developed device is another computational experiment conducted using a computer program registered in the Federal State Institution FIPS [6].
Сущность изобретения, реализующих оценку состояния и идентификации параметров моделей динамических систем согласно (5), поясняется на фиг. 1 - фиг. 5.The essence of the invention, realizing the assessment of the state and identification of parameters of models of dynamic systems according to (5), is illustrated in FIG. 1 - FIG. 5.
Устройство оценки состояния и идентификации параметров моделей динамических систем содержит следующие блоки: первый, второй, третий, четвертый, пятый блок хранения констант; первый, второй, третий, четвертый, пятый блок сложения; первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый, шестнадцатый блок произведения; первый, второй, третий, четвертый, пятый блок возведения в степень (-1); первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый блок вычитания; первый, второй, третий, четвертый блок возведения в квадрат; первый, второй, третий, четвертый, пятый блок деления; блок вычисления синуса числа.The device for assessing the state and identifying parameters of models of dynamic systems contains the following blocks: first, second, third, fourth, fifth block of storing constants; first, second, third, fourth, fifth block of addition; the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh, twelfth, thirteenth, fourteenth, fifteenth, sixteenth block of a work; the first, second, third, fourth, fifth block of exponentiation (-1); first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh block of subtraction; first, second, third, fourth block of squaring; first, second, third, fourth, fifth division block; block for calculating the sine of a number.
На фиг. 1 - фиг. 5 представлены следующие блоки:In FIG. 1 - FIG. 5 presents the following blocks:
1.1- первый блок хранения констант;1.1 - the first unit for storing constants;
1.2 - второй блок хранения констант;1.2 - the second block storage constants;
1.3 - третий блок хранения констант;1.3 - the third block storage of constants;
1.4 - четвертый блок хранения констант;1.4 - the fourth block storage of constants;
1.5- пятый блок хранения констант;1.5- fifth block of storage of constants;
2.1 - первый блок сложения;2.1 - the first block addition;
2.2 - второй блок сложения;2.2 - the second block of addition;
2.3 - третий блок сложения;2.3 - the third block of addition;
2.4 - четвертый блок сложения;2.4 - fourth block addition;
2.5 - пятый блок сложения;2.5 - fifth block of addition;
3.1 - первый блок произведения;3.1 - the first block of the work;
3.2 - второй блок произведения;3.2 - the second block of the work;
3.3 - третий блок произведения;3.3 - the third block of the work;
3.4 - четвертый блок произведения;3.4 - the fourth block of the work;
3.5 - пятый блок произведения;3.5 - the fifth block of the work;
3.6 - шестой блок произведения;3.6 - the sixth block of the work;
3.7 - седьмой блок произведения;3.7 - the seventh block of the work;
3.8 - восьмой блок произведения;3.8 - the eighth block of the work;
3.9 - девятый блок произведения3.9 - the ninth block of the work
3.10 - десятый блок произведения;3.10 - the tenth block of the work;
3.11 - одиннадцатый блок произведения;3.11 - the eleventh block of the work;
3.12 - двенадцатый блок произведения;3.12 - the twelfth block of the work;
3.13 - тринадцатый блок произведения;3.13 - the thirteenth block of the work;
3.14 - четырнадцатый блок произведения;3.14 - the fourteenth block of the work;
3.15 - пятнадцатый блок произведения;3.15 - the fifteenth block of the work;
3.16 - шестнадцатый блок произведения;3.16 - the sixteenth block of the work;
4.1 - первый блок возведения в степень (-1);4.1 - the first block exponentiation (-1);
4.2 - второй блок возведения в степень (-1);4.2 - the second block exponentiation (-1);
4.3 - третий блок возведения в степень (-1);4.3 - the third block exponentiation (-1);
4.4 - четвертый блок возведения в степень (-1);4.4 - the fourth block of exponentiation (-1);
4.5 - пятый блок возведения в степень (-1);4.5 - the fifth block of exponentiation (-1);
5.1 - первый блок вычитания;5.1 - the first block of subtraction;
5.2 - второй блок вычитания;5.2 - the second block of subtraction;
5.3 - третий блок вычитания;5.3 - the third block of subtraction;
5.4 - четвертый блок вычитания;5.4 - the fourth block of subtraction;
5.5 - пятый блок вычитания;5.5 - the fifth block of subtraction;
5.6 - шестой блок вычитания;5.6 - the sixth block of subtraction;
5.7 - седьмой блок вычитания;5.7 - the seventh block of subtraction;
5.8 - восьмой блок вычитания;5.8 - the eighth subtraction block;
5.9 - девятый блок вычитания5.9 - ninth subtraction block
5.10 - десятый блок вычитания;5.10 - the tenth block of subtraction;
5.11 - одиннадцатый блок вычитания;5.11 - the eleventh block of subtraction;
6.1 - первый блок возведения в квадрат;6.1 - the first block of squaring;
6.2 - второй блок возведения в квадрат;6.2 - the second block of squaring;
6.3 - третий блок возведения в квадрат;6.3 - the third block of squaring;
6.4 - четвертый блок возведения в квадрат;6.4 - the fourth block of squaring;
7.1 - первый блок деления;7.1 - the first block division;
7.2 - второй блок деления;7.2 - the second division block;
7.3 - третий блок деления;7.3 - the third block division;
7.4 - четвертый блок деления;7.4 - the fourth block division;
7.5 - пятый блок деления;7.5 - the fifth block division;
8 - блок вычисления синуса числа.8 is a block for calculating the sine of a number.
На фиг. 1 представлены блоки хранения констант, при этом вход блока 1.1 является входом устройства, первый, второй, третий, четвертый выходы блока 1.1 соединены с входами блоков 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 соответственно.In FIG. 1 shows the storage blocks of constants, while the input of block 1.1 is the input of the device, the first, second, third, fourth outputs of block 1.1 are connected to the inputs of blocks 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, respectively.
На фиг. 2 реализована идентификация неизвестного параметра динамической системы, при этом первый выход блока 1.2 соединен с первым входом блока 2.1, второй и третий выходы блока 1.2 соединены с первым входом блока 3.1, четвертый выход блока 1.2 соединен с входом блока 4.1 пятый и шестой выходы блока 1.2 соединены с блоком 5.1, седьмой выход блока 1.2 и выходы блоков 4.1, 5.1 соединены с вторым входом блока 3.1, выход которого соединен с блоком 2.1, выход которого является первым выходом устройства.In FIG. 2, identification of an unknown parameter of the dynamic system is implemented, with the first output of block 1.2 connected to the first input of block 2.1, the second and third outputs of block 1.2 connected to the first input of block 3.1, the fourth output of block 1.2 connected to the input of block 4.1 the fifth and sixth outputs of block 1.2 are connected with block 5.1, the seventh output of block 1.2 and the outputs of blocks 4.1, 5.1 are connected to the second input of block 3.1, the output of which is connected to block 2.1, the output of which is the first output of the device.
На фиг. 3 реализована некоторая матрица P, при этом первый выход блока 1.3 соединен с первым входом блока 2.2 и входом блока 6.1, выход которого соединен с первым входом блока 3.2, второй выход блока 1.3 соединен с входом блока 6.2, выход которого соединен с вторым входом блока 3.2, третий выход блока 1.3 соединен с входом блока 4.2, выход которого соединен с третьим входом блока 3.2, четвертый выход блока 1.3 соединен с первым входом блока 3.3 и третьим входом блока 3.2, выход которого соединен с вторым входом блока 2.2, пятый выход блока 1.3 соединен с входом блока 4.3, выход которого соединен с вторым входом блока 3.3, выход которого соединен с третьим входом блока 2.2, выход которого является вторым выходом устройства.In FIG. 3 some matrix P is implemented, while the first output of block 1.3 is connected to the first input of block 2.2 and the input of block 6.1, the output of which is connected to the first input of block 3.2, the second output of block 1.3 is connected to the input of block 6.2, the output of which is connected to the second input of block 3.2 , the third output of block 1.3 is connected to the input of block 4.2, the output of which is connected to the third input of block 3.2, the fourth output of block 1.3 is connected to the first input of block 3.3 and the third input of block 3.2, the output of which is connected to the second input of block 2.2, the fifth output of block 1.3 is connected with block 4.3 input, output to is connected to the second input of block 3.3, the output of which is connected to the third input of block 2.2, the output of which is the second output of the device.
На фиг. 4 реализована матрица чувствительности динамической системы по неизвестному параметру, при этом первый выход блока 1.4 соединен с первым входом блока 3.4, второй выход блока 1.4 соединен с первым входом блока 5.2, третий выход блока 1.4 соединен с первым входом блока 7.1, четвертый выход блока 1.4 соединен с первым входом блока 7.2 и вторым входом блока 7.1, выход которого соединен с первым входом блока 3.5, пятый выход блока 1.4 соединен с вторым входом блока 7.2, выход которого соединен с первым входом блока 3.7, шестой выход блока 1.4 соединен с входом блока 6.3 и вторым входом блока 3.5, выход которого соединен с первым входом блока 2.3 и вторым входом блока 5.2, выход которого соединен с вторым входом блока 3.4, выход которого соединен с первым входом блока 5.4, выход блока 6.3 соединен с первым входом блока 3.8 и вторым входом блока 3.7, выход которого соединен с вторым входом блока 2.3, выход которого соединен с первым входом блока 5.3, седьмой выход блока 1.4 соединен с вторым входом блока 5.3, выход которого соединен с первым входом блока 3.6, восьмой выход блока 1.4 соединен с вторым входом блока 3.6 выход которого соединен с вторым входом блока 5.4, выход которого соединен с первым входом блока 5.5, девятый выход блока 1.4 соединен с вторым входом блока 3.8, выход которого соединен с вторым входом блока 5.5, выход которого является третьим выходом устройства.In FIG. 4, the sensitivity matrix of the dynamic system by an unknown parameter is implemented, while the first output of block 1.4 is connected to the first input of block 3.4, the second output of block 1.4 is connected to the first input of block 5.2, the third output of block 1.4 is connected to the first input of block 7.1, the fourth output of block 1.4 is connected with the first input of block 7.2 and the second input of block 7.1, the output of which is connected to the first input of block 3.5, the fifth output of block 1.4 is connected to the second input of block 7.2, the output of which is connected to the first input of block 3.7, the sixth output of block 1.4 is connected to the input of block 6.3 the second input of block 3.5, the output of which is connected to the first input of block 2.3 and the second input of block 5.2, the output of which is connected to the second input of block 3.4, the output of which is connected to the first input of block 5.4, the output of block 6.3 is connected to the first input of block 3.8 and the second input of block 3.7, the output of which is connected to the second input of block 2.3, the output of which is connected to the first input of block 5.3, the seventh output of block 1.4 is connected to the second input of block 5.3, the output of which is connected to the first input of block 3.6, the eighth output of block 1.4 is connected to the second input of block 3.6 whose output is soy Inonii a second input block 5.4, the output of which is connected to the first input block 5.5, the ninth block output 1.4 is connected to second input of 3.8, the output of which is connected to the second input block 5.5, the output of the third output device.
На фиг. 5 реализована оценка состояния динамической системы, при этом первый выход блока 1.5 соединен с первым входом блока 3.9, второй выход блока 1.5 соединен с первым входом блока 5.6 и вторым входом блока 3.9, выход которого соединен с первым входом блока 3.11, третий выход блока 1.5 соединен с первым входом блока 7.3, четвертый выход блока 1.5 соединен с первым входом блока 7.4 и первым входом блока 7.5 и вторым входом блока 7.3, выход которого соединен с первым входом блока 3.10, пятый выход блока 1.5 соединен с вторым входом блока 7.4, выход которого соединен с первым входом блока 3.12, шестой выход блока 1.5 соединен с вторым входом блока 3.10 выход которого соединен с первым входом блока 2.4 и с вторым входом блока 5.6, выход которого соединен с вторым входом блока 3.11, выход которого соединен с первым входом блока 5.7, шестой выход блока 1.5 соединен с входом блока 6.4, выход которого соединен с первым входом блока 3.13 и с вторым входом блока 3.12, выход которого соединен с вторым входом блока 2.4, выход которого соединен с первым входом блока 5.8, седьмой выход блока 1.5 соединен с первым входом блока 5.9 и вторым входом блока 5.8, выход которого соединен с первым входом блока 3.14, восьмой выход блока 1.5 соединен с вторым входом блока 3.14, выход которого соединен с вторым входом блока 2.5, девятый выход блока 1.5 соединен с вторым входом блока 7.5, выход которого соединен с первым входом блока 3.15, десятый выход блока 1.5 соединен с вторым входом блока 5.9, выход которого соединен с входом блока 8, выход которого соединен с вторым входом блока 3.15, выход которого соединен с первым входом блока 5.10, одиннадцатый выход блока 1.5 соединен с входом блока 4.4, выход которого соединен с первым входом блока 3.16, двенадцатый выход блока 1.5 соединен с входом блока 4.5, выход которого соединен с вторым входом блока 3.16, тринадцатый выход блока 1.5 соединен с первым входом блока 5.11, четырнадцатый выход блока 1.5 соединен с вторым входом блока 5.11, выход которого соединен с третьим входом блока 3.16, выход которого соединен с вторым входом блока 5.10, выход которого соединен с вторым входом блока 3.13, выход которого соединен с первым входом блока 2.5, выход которого соединен с вторым входом блока 5.7, выход которого является четвертым выходом устройства.In FIG. 5, an assessment of the state of the dynamic system is implemented, with the first output of block 1.5 connected to the first input of block 3.9, the second output of block 1.5 connected to the first input of block 5.6 and the second input of block 3.9, the output of which is connected to the first input of block 3.11, the third output of block 1.5 is connected with the first input of block 7.3, the fourth output of block 1.5 is connected to the first input of block 7.4 and the first input of block 7.5 and the second input of block 7.3, the output of which is connected to the first input of block 3.10, the fifth output of block 1.5 is connected to the second input of block 7.4, the output of which is connected with the first in by block 3.12, the sixth output of block 1.5 is connected to the second input of block 3.10, the output of which is connected to the first input of block 2.4 and the second input of block 5.6, the output of which is connected to the second input of block 3.11, the output of which is connected to the first input of block 5.7, the sixth output of the block 1.5 is connected to the input of block 6.4, the output of which is connected to the first input of block 3.13 and to the second input of block 3.12, the output of which is connected to the second input of block 2.4, the output of which is connected to the first input of block 5.8, the seventh output of block 1.5 is connected to the first input of block 5.9 and the second input of block 5.8, the output of which is connected to the first input of block 3.14, the eighth output of block 1.5 is connected to the second input of block 3.14, the output of which is connected to the second input of block 2.5, the ninth output of block 1.5 is connected to the second input of block 7.5, the output of which is connected to the first input of block 3.15, the tenth the output of block 1.5 is connected to the second input of block 5.9, whose output is connected to the input of block 8, the output of which is connected to the second input of block 3.15, the output of which is connected to the first input of block 5.10, the eleventh output of block 1.5 is connected to the input of block 4.4, the output of which is connected to first the input of block 3.16, the twelfth output of block 1.5 is connected to the input of block 4.5, the output of which is connected to the second input of block 3.16, the thirteenth output of block 1.5 is connected to the first input of block 5.11, the fourteenth output of block 1.5 is connected to the second input of block 5.11, the output of which is connected to the third the input of block 3.16, the output of which is connected to the second input of block 5.10, the output of which is connected to the second input of block 3.13, the output of which is connected to the first input of block 2.5, the output of which is connected to the second input of block 5.7, the output of which is the fourth output of the devices but.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
В исходном состоянии на вход устройства блока 1.1 поступают начальные данные bi, Pi, Gi, N, yi, Hi, Δt, α, a, m, Gi-1, bi-1, xi-1, xi, d, i, μ, yi-1, Hi-1, 2,1.In the initial state, the input of the device of block 1.1 receives the initial data b i , P i , G i , N, y i , H i , Δt, α, a , m, G i-1 , b i-1 , x i-1 , x i , d, i, μ, y i-1 , H i-1 , 2,1.
Значения данных bi, Pi, Gi, N, yi, Hi, Δt, i с первого выхода блока 1.1 поступают на вход блока 1.2, значение bi с первого выхода блока 1.2 поступает на первый вход блока 2.1, значение Pi со второго выхода блока 1.2 и значение Gi с третьего выхода блока 1.2 поступают на первый вход блока 3.1, значение N с четвертого выхода блока 1.2 поступает на вход блока 4.1, на выходе которого формируется значение N-1 и поступает на второй вход блока 3.1, значение yi с пятого выхода блока 1.2 и значение Hi, с шестого выхода блока 1.2 поступают на вход блока 5.1, на выходе которого формируется значение (yi-Hi) и поступает на второй вход блока 3.1, с седьмого выхода блока 1.2 значение Δt поступает на второй вход блока 3.1, на выходе блока 3.1 формируется значение PiGiN-1(yi-Hi)Δt и поступает на второй вход блока 2.1, на выходе которого формируется значение bi+PiGiN-1(yi-Hi)Δt, позволяющее идентифицировать параметры динамической системы bi+1 и которое снимается с первого выхода устройства.The data values b i , P i , G i , N, y i , H i , Δt, i from the first output of block 1.1 go to the input of block 1.2, the value b i from the first output of block 1.2 goes to the first input of block 2.1, the value P i from the second output of block 1.2 and the value of G i from the third output of block 1.2 go to the first input of block 3.1, the value N from the fourth output of block 1.2 goes to the input of block 4.1, the output of which forms the value N -1 and goes to the second input of block 3.1 value y i of the fifth output block 1.2 and the value of H i, the output from the sixth block 1.2 is input to block 5.1, the output of which forming Xia value (y i -H i) and applied to a second input block 3.1, the output from the seventh unit Δt value 1.2 is supplied to the second input of unit 3.1, at the output of 3.1 is formed value P i G i N -1 (y i -H i ) Δt and arrives at the second input of block 2.1, at the output of which the value b i + P i G i N -1 (y i -H i ) Δt is generated, which allows identifying the parameters of the dynamic system b i + 1 and which is removed from the first output of the device .
Значения данных Pi, Gi, N, Δt, α, i с второго выхода блока 1.1 поступают на вход блока 1.3, значение Pi с первого выхода блока 1.3 поступает на первый вход блока 2.2 и вход блока 6.1, на выходе которого формируется значение 
Значения данных Gi, Δt, a, m, Gi-1, xi-1, bi-1, i, 2,1 с третьего выхода блока 1.1 поступают на вход блока 1.4, значение Gi с первого выхода блока 1.4 поступает на первый вход блока 3.4, значение 2 с второго выхода блока 1.4 поступает на первый вход блока 5.2, значение а с третьего выхода блока 1.4 поступает на первый вход блока 7.1, значение m с четвертого выхода блока 1.4 поступает на первый вход блока 7.2 и второй вход блока 7.1, на выходе которого формируется значение 
Значения данных xi, 2, a, m, bi-1, Δt, 1, xi-1, d, i, μ, N, yi-1, Hi-1 с первого выхода блока 1.1 поступают на вход блока 1.5, значение xi с первого выхода блока 1.5 поступает на первый вход блока 3.9, значение 2 со второго выхода блока 1.5 поступает на второй вход блока 3.9, на выходе которого формируется значение 2xi и поступает на первый вход блока 3.11, значение 2 со второго выхода блока 1.5 поступает на первый вход блока 5.6, значение a с третьего выхода блока 1.5 поступает на первый вход блока 7.3, значение m с четвертого выхода блока 1.5 поступает на второй вход блока 7.3, на выходе которого формируется значение 
и поступает на второй выход блока 5.7, на выходе которого формируется значение 
Каждую последующую итерацию i работа устройства повторяется. Число итераций определяется условием конкретной задачи и оказывает непосредственное влияние на повышение точности оценок состояния и идентификации параметров моделей динамических систем.Each subsequent iteration i, the operation of the device is repeated. The number of iterations is determined by the condition of a particular problem and has a direct impact on improving the accuracy of state estimates and identification of parameters of models of dynamic systems.
ЛитератураLiterature
1. Лурье А.И. Аналитическая механика. М.: Гос. изд. физ. - мат. лит., 1961. - 824 с.1. Lurie A.I. Analytical mechanics. M .: State. ed. physical - mat. lit., 1961. - 824 p.
2. Пат. РФ, рег. №2464615 от 20.10.2012 г. Устройство идентификации параметров динамических систем на основе вариационных принципов. Андрашитов Д.С., Костоглотов А.А., Кузнецов А.А., Лазаренко С.В., Сметанникова Н.А.2. Pat. RF, reg. No. 2464615 from 10.20.2012. A device for identifying parameters of dynamic systems based on variational principles. Andrashitov D.S., Kostoglotov A.A., Kuznetsov A.A., Lazarenko S.V., Smetannikova N.A.
3. Колесников А.А. Синергетическая теория управления. Таганрог: ТРТУ, М.: Энергоатомиздат, 1994. - 344 с.3. Kolesnikov A.A. Synergetic control theory. Taganrog: TRTU, Moscow: Energoatomizdat, 1994 .-- 344 p.
4. Андрашитов Д.С, Дерябкин И.В., Костоглотов А.А., Лазаренко С.В. Дискретный алгоритм идентификации параметров технических систем // Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции «Мировая наука и образование в условиях современного общества», Часть 2, 30 октября 2014 г. - С. 102-106.4. Andrashitov D.S., Deryabkin I.V., Kostoglotov A.A., Lazarenko S.V. Discrete algorithm for identifying the parameters of technical systems // Collection of scientific papers on the materials of the international scientific-practical conference "World science and education in modern society",
5. Андрашитов Д.С., Костоглотов А.А., Кузнецов А.А., Лазаренко С.В. Многопараметрическая идентификация конструктивных параметров методом объединенного принципа максимума // Информационный вестник дона, 2011, http://www.ivdon.ru/magazine/latest/nly2011/page/2/.5. Andrashitov D.S., Kostoglotov A.A., Kuznetsov A.A., Lazarenko S.V. Multiparametric identification of structural parameters by the method of the combined maximum principle // Information Bulletin of the Don, 2011, http://www.ivdon.ru/magazine/latest/nly2011/page/2/.
6. Андрашитов Д.С, Залесков А.С, Костоглотов А.А, Лазаренко С.В. Программа идентификации параметров системы управления летательного аппарата по результатам траекторных измерений // Свидетельство РФ, №2014612847, заявл. 18.10.2013, зарегистрировано в реестре 11.03.2014.6. Andrashitov D.S., Zaleskov A.S., Kostoglotov A.A., Lazarenko S.V. A program for identifying the parameters of an aircraft control system based on the results of trajectory measurements // RF Certificate, No. 20144612847, decl. 10/18/2013, registered in the registry 03/11/2014.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016151484A RU2653939C1 (en) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Device for assessment of state and identification of parameters of the dynamic system models |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016151484A RU2653939C1 (en) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Device for assessment of state and identification of parameters of the dynamic system models |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2653939C1 true RU2653939C1 (en) | 2018-05-15 |
Family
ID=62152812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016151484A RU2653939C1 (en) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Device for assessment of state and identification of parameters of the dynamic system models |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2653939C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU207467U1 (en) * | 2021-04-22 | 2021-10-28 | Максим Владимирович Окороков | The device for evaluating the reliability of technical systems with the distribution of Weibull uptime |
| RU2767012C1 (en) * | 2021-02-19 | 2022-03-16 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Apparatus for identifying the parameters of transient response of a mems accelerometer |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004062440A (en) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Toshiba Corp | Predictive model system |
| RU2256950C2 (en) * | 2003-06-16 | 2005-07-20 | Кемеровский государственный университет | Method for identification of linearized dynamic object |
| RU2464615C1 (en) * | 2011-07-21 | 2012-10-20 | Андрей Александрович Костоглотов | Device for identifying parameters of dynamic systems based on variation principles |
| RU2528133C1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны РФ | Device for identifying lagrange dynamic systems based on iterative regularisation |
-
2016
- 2016-12-27 RU RU2016151484A patent/RU2653939C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004062440A (en) * | 2002-07-26 | 2004-02-26 | Toshiba Corp | Predictive model system |
| RU2256950C2 (en) * | 2003-06-16 | 2005-07-20 | Кемеровский государственный университет | Method for identification of linearized dynamic object |
| RU2464615C1 (en) * | 2011-07-21 | 2012-10-20 | Андрей Александрович Костоглотов | Device for identifying parameters of dynamic systems based on variation principles |
| RU2528133C1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны РФ | Device for identifying lagrange dynamic systems based on iterative regularisation |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2767012C1 (en) * | 2021-02-19 | 2022-03-16 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Apparatus for identifying the parameters of transient response of a mems accelerometer |
| RU207467U1 (en) * | 2021-04-22 | 2021-10-28 | Максим Владимирович Окороков | The device for evaluating the reliability of technical systems with the distribution of Weibull uptime |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xu et al. | Exponential stability of complex-valued neural networks with mixed delays | |
| Li et al. | New validation metrics for models with multiple correlated responses | |
| RU2653939C1 (en) | Device for assessment of state and identification of parameters of the dynamic system models | |
| RU2464615C1 (en) | Device for identifying parameters of dynamic systems based on variation principles | |
| Xu et al. | Estimating the area under a receiver operating characteristic (ROC) curve: Parametric and nonparametric ways | |
| Huang et al. | Variational characterization for the planar dual Minkowski problem | |
| US9329116B2 (en) | Particle size distribution measuring device | |
| Fardi et al. | A novel finite difference-spectral method for fractal mobile/immobiletransport model based on Caputo–Fabrizio derivative | |
| Vlaykov et al. | On the small-scale structure of turbulence and its impact on the pressure field | |
| Xu | Fatigue reliability evaluation using probability density evolution method | |
| Aslan et al. | A fast numerical method for fractional partial integro-differential equations with spatial-time delays | |
| Dag et al. | Numerical solution of generalized Burgers-Fisher equation by exponential cubic B-spline collocation method | |
| Prajapat et al. | Detection of multiple damages employing best achievable eigenvectors under Bayesian inference | |
| Atkinson et al. | Dynamic model validation metric based on wavelet thresholded signals | |
| Svetashkov et al. | Modification of the iterative method for solving linear viscoelasticity boundary value problems and its implementation by the finite element method | |
| Škvorc et al. | A comprehensive analysis of the invariance of exploratory landscape analysis features to function transformations | |
| Kauppinen | Data Envelopment Analysis as a tool for the exploration phase of mining | |
| RU2528133C1 (en) | Device for identifying lagrange dynamic systems based on iterative regularisation | |
| Elsheikh et al. | Modified Variational Iteration Method for Solving Fourth Order Parabolic PDEs With Variable Coefficients | |
| Gamzaev et al. | A numerical method to solve identification problem for the lower coefficient and the source in the convection–reaction equation | |
| Li et al. | Regional importance effect analysis of the input variables on failure probability and its state dependent parameter estimation | |
| RU2628279C2 (en) | Device for identifying accelerometer parameters | |
| Akinin et al. | Algorithm of the automated combining of remote sensing data and digital maps, based on non-linear cellular neural network and Boltzmann's restricted stochastic machine | |
| Abdel-Rehim | Fundamental solutions of the fractional diffusion and the fractional Fokker–Planck equations | |
| Lyssenko et al. | Development of classification methods based on cumulative curves analysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181228 |