ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGH
2.6.NHẬN DẠNG THAM SỐ MÔ HÌNH 1 Tổng quan.
Nhận dạng là một bài toán luôn xuất hiện trong điều khiển thích nghi. Do không xác định chính xác mô hình toán học của hệ thống trong mọi trường hợp nên phương pháp giải tích khó cho kết quả phù hợp thực tế. Những hiểu biết ban đầu về một đối tượng nào đó sẽ cho phép ta xác định lớp mô hình ứng dụng thích hợp. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là mọi hành vi của hệ đều luôn theo đúng các thuộc tính lớp này. Vì không biết chính xác các tham số, cộng thêm ảnh hưởng của nhiễu, sẽ làm cho mô hình đối tượng sai khác với mô hình giải tích ước lượng ban đầu. Nhận dạng là bài toán căn cứ theo số liệu thực có của đối tượng cung cấp để xác định lại mô hình cho đúng thực tế. Nó được định nghĩa là việc xây dựng mô hình toán học của hệ thống động học (cấu trúc và tham số) dựa trên các số liệu thực nghiệm đo được, quá trình nhận dạng là quá trình hiệu chỉnh các tham số của mô hình sao cho tín hiệu ra của mô hình tiến tới trùng với tín hiệu đo được của hệ thống. Bài toán nhận dạng bao gồm:
- Xác định mô hình toán học của đối tượng trên cơ sở quan sát các tín hiệu vào và ra bằng thực nghiệm.
- Mô hình tìm được phải có sai số so với đối tượng là nhỏ nhất.
Qua đó có thể thấy nhận dạng hệ thống có vai trò rất quan trọng đối với quá trình điều khiển, nếu nhận dạng tốt, hệ thống sẽ điều khiển càng chính xác trong quá trình làm việc. Theo quan điểm đó thì bài toán nhận dạng được phân biệt ra một số trường hợp:
- Nhận dạng lớp mô hình thích hợp, như các mô hình tuyến tính không có cấu trúc (không biết bậc của mô hình) hoặc có cấu trúc hay lớp các mô hình lưỡng tuyến tính.
- Nhận dạng loại tín hiệu quan sát được.
- Nhận dạng theo phương thức mô tả sai lệch giữa mô hình và đối tượng thực.
Nếu ta gọi T là đối tượng cần xác định mô hình. A là lớp thông tin ban đầu được xác định bằng lí thuyết hay giả thiết thông thường nó là tham số hằng và ổn định. M là lớp mô hình chứa T. Thông qua bài toán nhận dạng, ta xác định được một
mô hình TM M bằng việc quan sát tín hiệu vào u(t) và tín ra y(t) sao cho sai lệch giữa hai mô hình T và TM, kí hiệu là S(T,TM) là nhỏ nhất. Người ta chia ra năm bài toán nhận dạng như sau:
- Quan sát tín hiệu vào ra u(t) và y(t) để xác định TM M sao cho S(T,TM) nhỏ nhất.
- Quan sát tín hiệu vào ra u(t) và y(t) để lọc ra y0(t), xác định TM M theo u(t) và y0(t) sao cho S(T,TM) nhỏ nhất. Bài toán này cần phải tách được sự ảnh hưởng của nhiễu n(t) ta khỏi tín hiệu y(t).
- Nếu không tách được nhiễu ra khỏi y(t), ta phải xác định TM M theo u(t) và y(t) sau đó mới đánh giá ảnh hưởng của nhiễu. Tuy nhiên, nếu giả thiết đối tượng là tuyến tính, ta sẽ thu hẹp mô hình M thành M2, là mô hình chỉ gồm các mô hình động học tuyến tính. Lúc này bài toán trở thành: Quan sát tín hiệu vào ra u(t) và y(t) để lọc ra y0(t), xác định TM M2 theo u(t) và y0(t) sao cho S(T,TM) nhỏ nhất.
- Quan sát tín hiệu vào ra u(t) và y(t) để lọc ra y0(t), xác định TM M theo u(t) và y0(t) sao cho
0