این مقاله به مشکلات موجود در شناسایی سیستم های شبکه ای میپردازد و تمرکز اصلی آن به شناسایی مدلهای ریاضی که درسیستم های شبکه ایکنترل،تخمینی،فیلترینگ،نیازمند هستند میباشد
Identification of linear dynamic systems operating in a networked environment
1. Presented to: Dr. N. SADEGHZADEH
Presented by: POURYA PARSA
Identification of linear
dynamic systems operating
in a networked environment
Junury 2018
Islamic Azad University Central
Tehran
Branch
8. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
2-اشکه شااشمشدهدرمخملفااشمضل
مضلدربهسدضنر ه جدرااگاردرموجودااشحالهر اطی زراااشکه ش اتااثعامل،شامل درLTIپدچدضر ااشمضلسادر،رDT
انضگافمهاراق شنالنزدرمواستنضساخمار رامتداارپادرمان باپریاتغدندصه.
2.1مسالهتوضیح
پدوسمهمان اشکه ش مشده ییدرفعال ااشسهرپاLTIششلدر1صه اسه شضر دادر نشانtimelineا ترنو بهسدگنال ر
اسه:
ترنو به شینضافجهرخاtime instant tkممقابلنقطهرسنسو ییر شضر شبادارونه نDTاسه.Y(tk)
9. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
The actuator creates the CT input u(t) based on u(ti) via zero-order hold (ZOH) to
drive the process.
10. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
تاشمCTردشرر تییu(t)تانسا تابتهصu(ti)تضرنرداتهگنتدلهسر تهب
تهتت زام0ZOHرح تهتتساطی زراتاشتتاکه تتتش اتاتتتثاتانتتساابتاتت شنتهتتطابرتهتتلا
تضرتتتنصنتمفادرتتتسا تاشتتتاtk, ti, tjتیتتتنشتانتتتم تادنتتتصتوتتتیاردتکتتتعباتهتتتص
تیتتتمش تاتتتس تفافتتتش شندرتوتتتمردتضاتتتعبتهتتتصتهتتتسا تاتتتشمر ،یامردوزارتوتتتسسن
شود.
13. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
•حضرددر اشر بادر اشکه ش ااش سیسمزوسهالقاییاتدزاخن[0, τmax )ال احمبا اشرداصهاستنضα
(0 < α < 1)استنض.
•صهباشدض داشمه زوجهτmax and αعالرر ،بهنیستنض کشناساییشینضاف درτmaxرردر اگتدربی مدموانض
بادارونه نHباصهy(tk).باشض اسه ه ماز.
•رقوعال احمaپریتغدنداط زرا افدیازصهتیرنو دروک معباشض،صهمان باپریاتغدند زوانضمیباشضمان با ا
داض میرخ.
فاض1
14. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
2.3-عملگرهاوها،کامپیوتررسنسوازکنندهاستفادههایحالت
مشاراا،یاپدوزارسنسوله ج اا،اگار ااسمفادرااشحاله
نض،حالهرداحالهدراسمفادرااشحالهevent-drivenرtime-driven
•،ابمضاسیسم ییمنظا اsampled-dataشود میی سربا.
oحاله درشناسایی شینضافoff-lineمیرخداض.
oحالهدردسمگارevent-driven modeمییارصننض.
،ایه ن درفاضاسان با1بباعک مشافعال حاله،درهمیشناسایی مخملفمضلدر شمضنرجودشود.
15. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
حالت1
مشا اگاtime-drivenپریا شپضیه ودپا اشردارhردشرر،باشضctاار اسه ثابهقطعه بهقطعهhمقضار نشخازا شود می شپضیه
uc (tj),بگنددار.
،باشضموجودونه ن ودپا ییدر شضر شپضیه ونه نچنضیناگامیبنن ا ششخابجیاا شپضیهه انضرر.
ااش مشاچننن اشابtime-drivenردشررctباشض نمیممغند بادارونه ن ودپا یینردر.
اگاu(kh) and y(kh),ونه ن ااش،نقطهu(t) and y(t)شبادارونه نلحظهباشنض،در،باشنضkhشودابی بازوانضمی.
سیسمشناساییمسالهبامارراین امضل اشابDT/CT LTIاستدرباررر
16. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
اگادرمشاevent-driven،ctردشررu(t)باشض
کن ماسه،نفایییاچنضینشپضیهدرااراحضمانیhی ناشازاخندیزشا-که شزفادلهداشمهباشض.
بهعنوان،مثالفانلهمانی[2h, 3h) , [h, 2h) , [5h, 6h)درششل2eبهزازیباشردا،نفاییردرممغنداسه.اگامضل
DTشناسایی،شودامتداارپاراارساخما،تغدندپریابامانانض.اینارمیزواندرمثالامشااضرصاد.
حالت2
17. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
oپدوسمهمان ردشررصندضفاضU(T)گندونه نر بادرتغدند یی اشردایشه اHیزشاباشض،سدگنالuc (tj)شنیمان در مشا
ti = (k − 1)h،میشوداقهرد,صحدحعضدااش ی بعض اشابرr k ∈ Z and 0 < Δk < h
تغدندرسدله بهthe step-invariantترنو بهمضل:
مضلDTدادنشان زوانمیننزا ترنو به:
18. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
فاض2
•اارسنسوبهترنوtime-drivenاشرداsampling period h ∈ R+استنض.دسمگارشناساییصننضر
event-driven,اسهرuc (tj)درموقبافهردyc (tl);افهردمی،صننضاگاچهمقضارuc (tj)ل قزااشناسایی
سیسممشخصمیشودراyc (tl)مسمقلاسه.
•مشادرانگاشپضیهu(t)درعده رفعالevent-drivenاراقدردارuc (tj)درمانtiبهعنوانu(ti)افهردمیشود
19. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
3-Formulation of a networked
identification problem
ردشرر گادانی بابه بخش اینu(ti)جهرخارy(tk),زکندی ی ص باtime-stampingمید پادا.
میحل سیسمشناسایی مساله ییسپسصند.
سیسم ییLTIونه نااش دادراسانباپدوسمهمانشضر شبادارNSNUشودشناسایی.
20. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
ردشرر تابی باتهب تادناشکه تش تاشا تمسسی تاییسشنا تالهسمu(ti)تهجرخارy(tk)تتدنسددرتاشادادرتهبتهجزوتابتاتدل ع تاشاامتدرپانرشرتهسبضته جدر
yc (tl)رuc (tj)دردایامردوزا ه قس در.
اتااتضارقمتنیاتهص تردافمهر دسه اااشبسمهر اتدزاخدنانزمنشگندر انضابه نداتیشزکندتان تهبtime-stampingر تضاناتلبقا
اسهشگند
تالتقانم تاتگانتهتصتالهت ا تودتلتارتب،اا که تتش تتدتشبی درtime stampر تدگنالتس تالتقانم تاتگانتضشتدزولتارتبتاتبتهتس مقا در اش که تتش تاییتقال تاخندتزتاتیoverhead
استنضی پوش چش قابل که ش.
زکندی صه اسه زوجه جالبtime-stampingتاس تگناا اتدلهسر تهبتهصدرداتاطی زراکه تش در تودجموتاشاتارگ تا زدرتاا تالصتادنصتینیس تضنم ندااش
شیض میبضسه اریاف سخه یا ر اریاف نا قزا
3.1. Recovery of the process input and process
output problem
21. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
تکنیکtime-stampingک می استفاده تکنیک این از ،است شده استفاده ها سیستم کنترل به مربوط مطالعات از بسیاری درنیم
فاض3
•طقفاض3،ردشررu(ti)رجهرخاy(tk)میزواننضبااسانthe data points of ycابی باشونضراطالعاتبوطامبهیامردوزاراطالعاتعده ر
ااش،یامردوزارسنسورمشارع ردهZOHمشااستنض.
•گادانی بادرمانااشti or tk,کن م،نیسهامابعضامضتمانی مشخصبعضاافهردیاملاطالعاتشضنیاسه
صهاینوع مواشابشناساییسیمااشoff-lineمسالهسانیسه.
22. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
•اینعده رنادرمدموانضماننضحالتیصهu(t)مقادیانشخادشررونه ناشu(ti-1)ارنبضربهررسانیرشدیگاافهرد.میصنض،چنننی شررباعک
خطاااشاجمنابشاناپیمیشود.
•دره جدل تساینوع،ما مواوااشرسنااسمثنایینافنظامیصند.
23. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
3.2. Non-synchronized non-uniformly (NSNU)
sampled data.
بهعنوانمثالدرششل2،ونه ناشامثالy(tk)رu(ti)ابخش5درششل3نشاندادرشضراسه.
24. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
بهکبههصااسهصهاارسنسوش ندابهفعالدهدرحالهthe time-drivenنضرنضارجهرخامانپدوسمه(y(tمیزوانضبهترنوندودییپا،شوددر
اینحالهy(tk)،بهترنونداانگ اsampleمیشود.
نیدیینزامننشیارانجا،شضراسانابsampleddataاانگ ندارندگا اش سابودراسه.
بهرطودقدقزا،مششلشناساییسیسمااشکه شاشبهترنوااسه:بازوجهبهابی باشضررردشررنداانگ اy(tk)درtk ∈ R+رردشررند
اانگ ادرu(ti) for ti ∈ R+رفمارردایمی.piece-wise constant intersample
25. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
بازوجهبهممضانبهSRIVC،مای شررانالحهاد پیشهمیصندصهاشابgeneral NSNU sampled dataبادریادردا.
4. The modified SRIVC method
4.1. Problem formulation
فرضکنیدعملزمانپیوستهLTIدرشکل1بهوسیلهضریبدایمیدیفراسنیلیمعادلهتاخیرتوضیحدادهشود.
26. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
Mرnرزاخدندمانیτمابننx(t) and u(t),بهترنوprioriنظاردگافمهمی،شونضند رداینترنومیزوانا شناربهی صنن زخامرپاتد
بضسهدرشر.
اینجابهترنوcoprimeدرنظاگافمهمیشونضربهرطوصحدحپایضاراسه.
ییینودق زطپریاe(t)صهباعکاباخشضنx(t)میشودزادر باجهرخابضسهشیض.
27. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
ییشررSRIVCانالحشضراشابNSNUومی عاد پیشهمیداد.
شررSRIVCانالحشضراشابNSNU Data sampled:
ماحلهAگا ا ش:
ماحلهBدرشرابجییی:اشابj=1اییاگ ا
4.2. Identification algorithm
32. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
،ابمضالکاد عممضSRIVCادش پیشهزشهیااشنومخملفباری سمیشود(4.2)
ا ایهبااتدتغدنانسرراσe
2ینوسفدضی گوسبضسهمیشیض.
مقضاریزشاردشرراقطاشبدهش سامونمهلوریاثابهمیمانض.
لجضر1مقادیامدانگنناارافاانشمعدارااشمتداارپاصهبهرسدلهشررSRIVCاشاب4ماحلهیاا نوبضسهشمضرارنشانمیداض.
33. system identification projectIslamic Azad University Central Tehran
100زاشبدهسامونمهلوریااشابااسطحندوبهیارفمهراسه؛امتدرپااادره قس7بالطوموج0.5بضسهشمضرانض
درحالهنبضری،ممضنوانالحشضرامتدااشرپاحقدقیزولدضمیصنض.
درحالهنبضرنوممغنداافقهاکه شااشاطی زرامیشینض.
گاچهبهنظامیسضرصهماصیممغندمشاندشیدرشررانالحشضرSRIVCدره جفبرخطاااشااشتعاملبهخوبیل عمیصنض.
درحالهااشنن ،زخشینو3نسموششخابهنظامیسضرصهثابهباشضصهنشانمیداضشررانالحشضربهخوبیل عمیصنض
لجضر2متدااشرپادنی زخزوسهشررانالحشضرارنشانمی،داضافاانشمعداررابسمهبهنن زخامتداارپابااسانانسراریویسامازبضسهمیشیض.
صهبانمایجلجضر1بهخوبیاانگ ااستنض.
ااین،ررcovarianceبیزقانشانمیداضصهدقها زقاماباکاسه.