Trong chương này trình bầy phương pháp nhận dạng trực tiếp các đối tượng của hệ thống điều khiển tầng (nhiều vòng), đang làm việc. Đối tượng được xét là bất định (có đặc tính không rõ ràng) và được mô hình hoá dưới dạng hàm truyền gồm thành phần cơ sở và phần bất định cộng tính kiểu vòng tròn.
Nhận dạng là bài toán quan trọng xác định mô hình đối tượng hay quá trình, cần thiết cho việc tổng hợp hệ thống có hiệu quả. Lý thuyết nhận dạng cơ bản đã được trình bầy một cách hệ thống và khá đầy đủ trong các tác phẩm kinh điển của Eykhoff [10,11], trong đó chủ yếu tập trung vào các phương pháp nhận dạng hệ thống không có liên hệ nghịch. Nhưng trong thực tế, thường không mong muốn hoặc không cho phép ngắt tín hiệu phản hồi vì lý do an toàn hoặc nhiều lý do khác.
Từ cuối những năm 1970, vấn đề nhận dạng đối tượng trong hệ kín, đặc biệt là các hệ công nghiệp, được quan tâm nhiều, trong đó coi trọng phương pháp nhận dạng chủ động vì tính hiệu quả và độ tin cậy cao của nó. Trong [12] xét mô hình hàm truyền tổng quát và xác định mô hình nhờ thuật toán “tối ưu hoá vượt khe”. Tuy nhiên, cho đến nay vấn đề nhận dạng đối tượng xét chủ yếu cho hệ một vòng.
Với nhu cầu nâng cao chất lượng điều khiển quá trình công nghệ, các hệ điều khiển nhiều vòng được áp dụng rộng rãi. Trong khi đó, vấn đề nhận dạng nhiều đối tượng đồng thời trong hệ thống đang làm việc còn ít được chú ý. Trong chương này nêu phương pháp nhận dạng các đối tượng của hệ nhiều tầng trong điều kiện làm việc bình thường.
Một lý do hết sức khó khăn để nhận dạng đối tượng trong nhà máy nhiệt điện là nhà máy vẫn hoạt động bình thường không cho phép dừng lại cũng không cho phép khởi động lại từ đầu để lấy được đặc tính của đối tượng.
z(t) y1(t) F2 O2 O1 R2 R1 y3(t) y3(t)
Hình 2.1. Hệ điều khiển hai vòng.
Cũng có thể nhà sản xuất cũng cho chúng ta đường đặc tính đó. Song sau một thời gian hoạt động thì đối tượng đã thay đổi không còn chính xác giống như ban đầu nữa cho nên nếu tổng hợp hệ thống điều khiển theo số liệu đó thì hệ thống hoạt động sẽ kém chất lượng. Vấn đề ở đây đặt ra là chúng ta phải xác định mô hình của đối tượng trong điều kiện thực tế hệ thống đang làm việc tức là chúng ta chỉ biết được số liệu đo được ở đầu vào và đầu ra của đối tượng. Trong thực tế, các tín hiệu tác động và hệ thống có sự tương quan lẫn nhau rất phức tạp. Do đó, phương pháp nhận dạng dựa vào tác động ngẫu nhiên thường cho kết quả rất kém tin cậy.
Tuy nhiên phương pháp nhận dạng đối tượng trong hệ điều khiển nhiều vòng của tác giả PGS.TSKH.VS. Nguyễn Văn Mạnh đưa ra trong tạp chí Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt số 68 tháng 3 năm 2006 đã gải quyết được vấn đề này. Căn cứ vào phương pháp này áp dụng để nhận dạng đối tượng ở nhà máy nhiệt điện Phả Lại 2. Phương pháp nhận dạng sử dụng ở đây dựa vào tác động bất kỳ làm hệ thống thay đổi từ chế độ xác lập này sang chế độ khác. Bài toán nhận dạng này có thể giải bằng thuật toán tối ưu hoá “Vượt khe” được cài sẵn trong chương trình CASCAD [8]. Ta có thể sử dụng để tìm được mô hình đối tượng cần xác định.