Алгоритм идентификации систем класса Винера

Рассмотрена задача идентификации нелинейных динамических систем класса Винера в условиях неполной информации. В настоящее время широко известны параметрические методы идентификации подобных систем, которые часто имеют дискретно-непрерывный характер. Обычно при параметрической постановке задачи идентификации класс уравнений, описывающий динамический процесс, известен с точностью до вектора параметров. Следующий этап - это оценка параметров по наблюдениям входных-выходных переменных процесса. При этом важно отметить, что выбор параметрической структуры модели исследуемого объекта оказывается чрезвычайно важным. Неточности модели, возникающие при некоторых погрешностях на стадии ее параметрического выбора или определения, не удается устранить при оценке параметров. А значит, модель будет в том или ином смысле, достаточно грубой. В настоящей статье линейный элемент модели Винера не известен с точностью до параметров, что соответствует уровню непараметрической неопределенности. В качестве нелинейного элемента модели принимается та или иная параметрическая структура. Конкретно рассматривается случай, когда параметрический блок представлен в виде квадратора и звена с насыщением. Таким образом, задача идентификации стохастических объектов класса Винера рассматривается в условиях частичной непараметрической неопределенности. На первом этапе строится модель линейного динамического блока. Для построения непараметрической модели последнего необходимо на вход объекта подать функцию Хевисайда, в этом случае выход объекта с точностью до коэффициента является его переходной функцией. Восстановление весовой функции осуществляется по наблюдениям переходной методами непараметрической статистики. Для оценки параметров нелинейного звена необходимо проведение соответствующих экспериментов. Следует обратить особое внимание на то, что при идентификации нелинейной динамической системы класса Винера контролю подлежат только входные и выходные переменные. Подобная ситуация типична при изготовлении не только космических аппаратов, но и многих их блоков и элементов. Кроме того, рассматриваемые модели оказываются полезными при создании компьютерных систем технической диагностики при виброиспытании космических аппаратов (КА) по каналу: «вибросигнал - сигнал датчика, установленный на КА». Проведено численное исследование предложенных алгоритмов, рассматривались модели систем класса Винера в различных условиях (при различном уровне помех в каналах измерения, различном объеме выборки и видах входных воздействий). Результаты компьютерных исследований показывают работоспособность предложенных алгоритмов.