36
43 нұсқа
1. Идентификация мәселесі туралы жалпы мәліметтер
Мақсатты басқару үшін яғни дұрыс құрастырылған басқару сигналы
объектті белгілі бастапқы күйден қажетті күйге көшіру үшін басқару
объекттің сипаттамаларын білу қажет.
Идентификациялау деп аталатын автоматты басқару теориясының
маңызды бағыттарының бірі кірудегі және шығудағы сигналдар өлшеулер
нәтижелерінің негізінде объекттің сипаттамаларын анықтау есебін шешеді.
Біліп тану модельдерге қажетті осындай модельдер құбылыстың ішкі
механизмдерін бейнелемеуі мүмкін. Олар объект кірістері мен шығыстары
арасындағы тек қана кейбір формалды байланыстарды орнатады. Осы
байланыстың
сипаттары
мен
ерекшеліктері
басқару
объектті
идентификациялау процесінде алынған модельдің негізі болып табылады.
Идентификациялау (лат.identifico – ұқсату) деген белгілі критерий
дәлдігімен объектке адекватты (лат. adaeguatus – теңескен) болатын оның
математикалық моделін құрастыру процесі. Тағы бір анықтамасы:
идентификация – объект мен модель арасындағы өзара бір мәнді сәйкестікті
орнату процесі. Біз келесі анықтаманы қолданамыз: идентификация –
тәжірибелік зерттеулер мәліметтері негізінде объект сипаттамаларын
анықтау.
Құрылғы, құбылыс немесе процесс идентификациялаудың объектті
болып табылуы мүмкін. Адамның тіршілік етуіндегі көптеген ғылыми және
қолданбалы салаларында – медицина, сейсмология, гидро- және
радиолокация, бейнелерді өңдеу, электр тізбектерінің синтезі және анализі
және тағы басқа салаларда идентификация есептері пайда болады.
Параметрлер жиынтығы арқылы бақыланатын берілгендердің өзара
байланысымен анықталатын модель құрылымын таңдау және кіріс әсерлердің
қалыптасуынан модельді құрастыру басталады. Осыдан кейін кірістегі әсерлер
объектке беріледі және осы әсерлерге реакциясы өлшенеді (шығыс сигналдар).
Сонан кейін кіріс және шығыс сигналдар және таңдалған құрылым
қабылданған сапа критерийіне сәйкес параметрлер мәндерінің бағасы үшін
қолданылады. Идентификацияның сапа критерийі келісілген шектеулер мен
рұқсат ету аймағындағы объектке модельдің адекваттық дәрежесін
сипаттайды. Объектке берілетін және модельге бірдей кіріс әсер берілгенде,
модель мен объекттің шығыс сигналдарының айырымдарының минималды
орта квадратын қамтитын параметрлер бағаларына сәйкес ортаквадраттық
критерий жиі қолданылады. Параметрлерді бағалау бағаларды іздеу ережесін
анықтайтын
идентификациялау
алгоритміне
негізделіп
орындалады.
Ақырында, құрылған модель қаншалықты дәл имитациялайтынын және
37
бақылаудың мәліметтерін болжайтынын тексеру үшін оларды бірдей
әсерлерде салыстыру қажет. Бұл процесс модель верификациясы деп аталады.
44 нұсқа
1.1 Идентификация мәселесі туралы жалпы мәліметтер
Әдетте
«идентификация»
термині
динамикалық
объекттердің
математикалық модельдерін құруға жатқызады. Еске сала кетсек,
динамикалық объект дегеніміз – тек ағымдағы кіріс сигналдардың мәндерінен
емес, сонымен бірге уақыттың алдыңғы мәндерінен де тәуелді болатын
объект болып табылады. Кез келген басқару алгоритмінде қойылған есеп
көзқарасы жағынан объектке ең тиімді әсерді анықтауға мүмкіндік беретін
объект моделі орнатылады. Әр нақты объеттегі модель сипаттамаларының
ауытқулары кей кезде оның параметрлері мен құрылымын өзгертеді.
Сондықтан модельді түзету қажет болады. Басқаруды синтездеу алдында
модельді түзету қажет, басқа сөзбен айтқанда объектті қайтадан
идентификациялау. Сонымен, басқару екі қадамға бөлінеді: бірінші қадамда
объекттің адекватты моделін синтездеу керек, екіншісінде – осы модель
негізінде басқаруды синтездеу. Сондықтан идентификация бөлек есеп
болмайды, ол басқару мақсаттарына бағынышты болып басқару есебінің
құрылымдасқан бөлігі болады. Бірақ, көбінесе методологиялық көзқарас
жағынан идентифициялау өздігінше мақсат ретінде қарастырылады, себебі
модельдерді синтездеу әдістері басқаруды синтездеу әдістерінен өзгеше
болып табылады. Осы жағдай себебінен идентификациялау басқару
теориясының бөлек бөлімі болып орнатылды.
45 нұсқа
Идентификациялау
Жүйе туралы априорлық ақпарат көлеміне қарай идентификациялау кең
мағынадағы және тар мағынадағы деп бөлінеді. Модель операторының
құрылымын анықтау процесі кең мағынадағы (немесе құрылымдық)
идентификациялау деп аталады. Құрылым деген түсініктеменің анық
анықтамасы жоқ және әртүрлі авторлар бұл түсініктемені әртүрлі талқылайды.
Берілген коэффициентеріне дейінгі дәлдікпен алынған оператор түрін модель
құрылымы деп атаймыз. Кірудегі және шығудағы сигналдарды өлшеу
нәтижелері негізінде математикалық модельдің құрылымы анық болған кезде
оның параметрлерін бағалау тар мағынадағы идентификация болады. Кең
мағынадағы идентификация кезінде жүйе туралы априорлы ақпарат өте аз
