Возможности киберфизического подхода для исследования частотных свойств замкнутой системы при неполной информации о модели объекта управления

Предлагается способ снижения затрат времени на экспериментальное исследование частотных свойств объекта с неизвестной математической моделью, основанный на применении киберфизического подхода к автоматизации эксперимента. Непараметрические оценки неизвестных частотных характеристик объекта рассчитываются по экспериментальным данным о реакции выхода объекта на входной гармонический сигнал в форме смеси синусоидальных сигналов разной частоты. Для разделения выходного сигнала на составляющие, соответствующие каждой частоте, используется компьютерная технология, реализующая оптимизационную процедуру нахождения значений как действительной, так и мнимой частотной характеристики согласно частотам, представленным в гармоническом входном сигнале. Способ пригоден также для ускоренной оценки частотных характеристик объекта с неизвестным запаздыванием. Рассматриваются вопросы применения оценки частотных свойств в задаче анализа устойчивости замкнутой системы, предназначенной для управления объектом с неполной информацией о его модели с помощью последовательно подключенного пропорционально-интегрального регулятора. Результаты быстрой оценки частотных характеристик объекта использованы для идентификации параметров его передаточной функции. Для решения задачи параметризации используются средства автоматизации расчета передаточной функции согласно данным о точках частотных характеристик, реализованные в составе системы компьютерной математики с открытым доступом Scilab. В качестве одного из применений результатов параметрической идентификации передаточной функции в примере 3 иллюстрируется возможность разработки системы управления с использованием модели объекта пониженного порядка.