Параметрическая идентификация инерционного объекта по фрагменту переходного процесса с ненулевыми начальными значениями

Аннотация

Рассмотрены два подхода к решению задачи параметрической идентификации линейного инерционного объекта по фрагменту переходного процесса с ненулевыми начальными значениями. Данная постановка задачи актуальна на практике не только для ступенчатой формы входного сигнала, но и при воздействии на входе динамического объекта прямоугольного тестирующего импульса. Параметры входных тестирующих сигналов в данной постановке считаются известными. В последнем случае длительность обрабатываемого фрагмента регистрируемого фрагмента переходного процесса ограничена сверху длительностью тестирующего импульса. Задача сводится к оценке параметров доминирующей постоянной времени в описании передаточной функции объекта и общего коэффициента передачи объекта по промежуточному фрагменту переходного процесса с учетом ненулевых начальных значений. Проведен сравнительный анализ двух подходов к решению поставленной задачи. Первый подход использует алгоритмы обратного цифрового преобразования (дифференцирования), а второй подход — оценку параметров функции, аппроксимирующей регистрируемый фрагмент, в качестве модели идентифицируемого объекта. Во всех вариантах для аппроксимации фрагмента переходного процесса взят метод наименьших квадратов. На тестовых примерах показана более высокая точность второго подхода при наличии случайной шумовой составляющей в обрабатываемом сигнале. На примере обработки фрагментов электроретинограмм в офтальмологии продемонстрирована возможность расширения пространства информативных признаков для диагностики заболеваний сетчатки глаз. Для этих целей можно взять результаты параметрической идентификации фрагмента общей электроретинограммы, являющейся промежуточным участком реакции сетчатки глаза в ответ на воздействие светового импульса.