- Nhận dạng mô hình hệ thống biểu diễn mối quan hệ giữa lượng vào và lượng ra bằng đường cong hồi quy thực nghiệm.
+ Một mô hình hệ thống khi ta chưa biết thông số và cấu trúc của nó gọi là hộp đen, như hình vẽ sau:
Hình 2.1: Hệ thống chưa biết cấu trúc (hộp đen)
Trong đó: Biến vào (lượng vào): x1, x2, ..., xn
Biến ra (lượng ra): y1, y2, ..., yn
Nhiễu tác động:
Để nhận dạng mô hình trên ta thường sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để tìm đường cong hồi quy thực nghiệm (tức ta biết thông số và cấu trúc mô hình).
+ Bài toán này được ứng dụng trong các hệ thống đo lường tổng hợp tín hiệu để điều khiển hoặc làm cơ sở để xác định hàm truyền của đối tượng điều khiển bằng phương pháp bị động (là phương pháp khi nhận dạng mô hình hệ thống ta phải đo cả tín hiệu vào và tín hiệu ra), với việc sử dụng thuật toán Cholesky.
- Nhận dạng mô hình hàm truyền của đối tượng điều khiển trực tiếp bằng phương pháp mô hình hoá (mô hình lý thuyết và mô hình thực nghiệm).
xn x1 x2 y1 y2 yn
+ Bài toán này được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điều khiển để tổng hợp và thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống điều khiển tự động.
+ Xét một bài toán điều khiển theo nguyên tắc phản hồi âm như hình vẽ:
Hình 2.2. Sơ đồ cấu trúc hệ thống
Từ sơ đồ cấu trúc hàm truyền của hệ thống ta thấy:
Để điều khiển được đối tượng thì việc xác định bộ điều khiển là rất quan trọng. Trong khi đó việc xác định bộ điều khiển lại phụ thuộc hoàn toàn vào sự hiểu biết về đối tượng (hay phụ thuộc vào mô hình mô tả toán học của đối tượng). Ta không thể điều khiển đối tượng khi không hiểu biết hay hiểu sai lệch về nó, điều đó chắc chắn sẽ làm hệ thống không thể đạt chất lượng yêu cầu. Mô hình càng chính xác với mô hình thực thì hiệu suất công việc điều khiển càng cao.
Từ những nhận xét trên ta hoàn toàn có thể nói rằng: Nhận dạng đối tượng là cần thiết và rất quan trọng trong lĩnh vực điều khiển tự động.
- Việc xây dựng mô hình đối tượng điều khiển (để xác định bộ điều khiển chính xác) được gọi là mô hình hóa. Người ta chia phương pháp mô hình hóa ra làm 2 loại:
+ Phương pháp mô hình hóa dựa trên cở sở lý thuyết. + Phương pháp mô hình hóa bằng thực nghiệm.
Phương pháp lý thuyết là dựa trên mối quan hệ vật lý bên trong của đối tượng cũng như mối quan hệ của đối tượng với bên ngoài theo một quy luật hay phương trình toán học nào đó. Từ mối quan hệ đó ta có thể xây dựng được mô hình đối tượng một cách dễ dàng. Bộ Đ/K ĐTĐK MHĐT y(t) u(t) e(t) (t)
Phương pháp thực nghiệm sử dụng để hoàn thiện nốt việc xây dựng mô hình nếu như bằng phương pháp lý thuyết các mối quan hệ chưa đủ để xác định được mô hình đối tượng một cách hoàn chỉnh, ta chỉ biết được thông tin ban đầu về dạng mô hình