Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Системи та процеси керування


Ферас М.А.Саді. Рекурентне оцінювання параметрів нелінійної моделї Гаммерштейна : Дис... канд. наук: 05.13.03 - 2003.



Анотація до роботи:

Ферас М.А. Саді. Рекурентне оцінювання параметрів нелінійної моделі Гаммерштейна. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.03 – системи та процеси керування. – Харківський національний університет радіоелектроніки.

Дисертаційна робота присвячена розробці та дослідженню рекурентних алгоритмів ідентифікації нелінійної моделі Гаммерштейна за умов суттєвої невизначеності щодо ступеня нестаціонарності об’єкта, що досліджується, та властивостей завад. Розроблено адаптивні алгоритми оцінювання параметрів лінійної та нелінійної частин моделі, що забезпечують одержання незміщених оцінок в умовах корельованих завад як для стаціонарної, так і для нестаціонарної моделей. Одержано факторизовані процедури оцінювання параметрів нестаціонарної моделі Гаммерштейна, які використовують ортогональні перетворення Хаусхолдера та Гівенса. Програмна реалізація розроблених алгоритмів, імітаційне моделювання та їх використання для побудови математичних моделей технологічних процесів відділення абсорбції-десорбції виробництва кальцинованої соди підтвердили їх працездатність та ефективність.

У дисертації отримано нове рішення наукової проблеми ідентифікації нелінійної нестаціонарної моделі Гаммерштейна в умовах відсутності достатньо повної інформації щодо ступеня нестаціонарності об’єкта, що досліджується, та завад. При проведенні дисертаційних досліджень отримані такі основні результати.

1. Розглянуто методи математичного опису нелінійних об’єктів. Показано, що досить ефективним є опис таких об’єктів моделлю Гаммерштейна, яка складається із послідовно з’єднаних лінійної та нелінійної частин. Таке розподілення є зручним та полегшує вирішення задачі ідентифікації. При цьому можливо враховувати не тільки нелінійність об’єкта, що досліджується, а і його стохастичність. Показано, що цю модель можна представити рівнянням псевдолінійної регресії, параметри якого оцінюються добре разробленими методами.

2. З використанням нерівності Крамера-Рао вивчені питання оцінюваності параметрів моделі Гаммерштейна і показано, що вони є оцінюваними в середньому при використанні спостережень за входами та виходами. Розглянуто нерекурентні та рекурентні методи оцінювання параметрів і обґрунтовано доцільність використання останніх. Проаналізовано існуючі рекурентні методи, які відрізняються як обсягом інформації, що використовується при корекції оцінок, так і необхідною апріорною інформацією.

3. У зв’язку з тим, що наявність в лінійній частині моделі навіть некорельованої завади приводить до того, що в процесі перетворень, які здійснюються в моделі, вона стає корельованою, що приводить до зміщення оцінок, розроблено рекурентний алгоритм ідентифікації параметрів лінійної частини моделі, який забезпечує одержання незміщених оцінок. Розглянуто особливості оцінювання асиметричної кусково-неперервної нелінійності та нелінійності, яка має зону нечутливості.

4. Розглянуто проблему виявлення нестаціонарності операторів, що описують об’єкт. Досліджено алгоритми оцінювання нестаціонарних параметрів лінійної частини моделі, в основі яких лежить РМНК зі зважуванням інформації. Проаналізовано властивості багатокрокових проекційних алгоритмів ідентифікації, які використовують обмежену кількість спостережень. Одержано вираз для оптимального значення параметра навчання цих алгоритмів, який забезпечує їх максимальну швидкодію в умовах завад.

5. Одержано рекурентний алгоритм ідентифікації нестаціонарних об’єктів, який дозволяє усунути зміщення оцінок, що викликає корельованість завад. Використання в цьому алгоритмі обмеженої кількості інформації обумовило реалізацію двох правил корекції оцінок, що відрізняються порядком включення нової та скидання застарілої інформації. Розроблено факторизовані процедури оцінювання параметрів нестаціонарної моделі Гаммерштейна, які використовують ортогональні перетворення Хаусхолдера та Гівенса, що забезпечує більшу обчислювальну стійкість процеса ідентифікації та нечутливість алгоритмів до помилок округлення.

6. Розроблено систему імітаційного моделювання, яка дозволяє проводити всебічне дослідження алгоритмів ідентифікації. Проведено статистичне моделювання розроблених алгоритмів, результати якого підтвердили теоретичні висновки і свідчать про доцільність використання цих алгоритмів при вирішенні практичних задач. За допомогою розроблених алгоритмів побудовано математичні моделі технологічних процесів відділення абсорбції-десорбції, які були використані в Державному науково-дослідному та проектному інституті “НІОХІМ” (м. Харків) при створенні АСУ ТП виробництва кальцинованої соди.

Розглянуті в дисертаційній роботі методи та алгоритми доцільно використовувати при побудові математичних моделей, вирішенні задач прогнозування та оптимізації неперервних технологічних режимів різноманітних виробництв.

Публікації автора:

1. Куник Е.Г, Коваленко А.Н., Ляшенко С.А., Аль Сади Ф.М. О выборе коэффициента взвешивания информации при оценивании параметров // АСУ и приборы автоматики.- 2002 . - Вып.116. - С.109-114.

2. Куник Е.Г., Коваленко А.Н., Аль Сади Ф.М. Алгоритмы оценивания параметров многомерного линейного динамического объекта // Радиоэлектроника и информатика. – 2001. - № 3. – С. 42-43.

3. Петрова Р.В., Аль Сади Ф.М., Ода Г.А. Анализ модифицированного метода наименьших квадратов идентификации линейного нестационарного объекта // Вестник ХГПУ. Новые решения в современных технологиях. – Харьков: ХГПУ. – 2000. - Вып.80. – С. 14-17.

4. Аль Сади Ф.М., Петрова Р.В., Тимофеев В.А. Алгоритмы оценивания нестационарных параметров регрессионных моделей при наличии ограниченных помех // Проблемы бионики. – Харьков: ХТУРЭ.-2000.-Вып.52.- С.73-78.

5. Аксак Н.Г., Руденко О.Г., Аль Сади Ф.М. Оценивание параметров нелинейной нестационарной модели Гаммерштейна с использованием ортогональных преобразований / Праці міжнародної конференції з автоматичного управління “Автоматика - 2000”. – Львів: ДНДІ Інформаційної інфраструктури.-2000.-Т.2.-С.11-17.

6. Петрова Р.В., Аль Сади Ф.М., Ода Г.А. Исследование одной модификации алгоритма рекуррентного метода наименьших квадратов в задаче идентификации нестационарного объекта /Сб. научн. трудов по материалам 6-й международной конференции «Теория и техника передачи, приема и обработки информации» («Новые информационные технологии»).-Харьков.-2000.-С.351-352.

7. Руденко О.Г., Петрова Р.В., Аль Сади Ф.М. Синтез устойчивых быстродействующих наблюдателей для линейных нестационарных объектов / Сб. научн. трудов по материалам 7-й международной конференции «Теория и техника передачи, приема и обработки информации» («Новые информационные технологии»).-Харьков.-2001.-С.442-443.