Modul A: Identifikacija

Opis predmeta

Vrste analize procesov in definicije, delitev postopkov, analiza uporabljenih signalov (vzbujevalnih in motilnih), področja uporabe.

Enostavne metode:

– Strejceva metoda odziva na stopničasto vzbujanje,

– Åströmova metoda z relejem v povratni zanki,

– Metoda s prilagajanjem modela.

Metoda najmanjših kvadratov, regresijske metode, pristranskost in konsistenca ocen.

Ocenjevanje parametrov dinamičnih modelov, parametriranje modelov, metoda razširjenih najmanjših kvadratov, metoda pomožnih spremenljivk, rekurzivne verzije metod, prilagoditev metod za časovno spremenljive procese – metoda uteženih najmanjših kvadratov in eksponentno pozabljanje, neznane ustaljene vrednosti, numerični problemi.

Identifikacija neparametričnih modelov, analize frekvenčnega odziva, metode Fourierove, korelacijske in spektralne analize.

Identifikacija nestabilnih modelov in identifikacija v zaprti zanki, identifikabilnost parametričnih in neparametričnih modelov.

Identifikacija z razpoznavanjem vzorcev.

Praktični vidiki, izbira časa vzorčenja, predhodna obdelava signalov, izbira modela, preskus njegove veljavnosti in izbira strukture, časovne zakasnitve, robustnost, izbira metode.

Cilji in kompetence

prikazati področje identifikacije sistemov, predvsem dinamičnih,
izpostaviti problem pristranskosti metod identifikacije v primeru neupoštevanja zunanjih pogojev in/ali neustreznega izbora parametrov metode,
podati metodo najmanjših kvadratov in prikazati njeno uporabnost na različnih področjih,
prikazati uporabnost metod za ocenjevanje parametrov dinamičnih sistemov,
podati metode identifikacije neparametričnih modelov,
prikazati probleme identifikacije nestabilnih sistemov in probleme identifikabilnosti v zaprti zanki,
seznaniti slušatelje s praktičnimi problemi identifikacije.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja in laboratorijske vaje.

Del pedagoškega procesa bo izveden s pomočjo IKT tehnologij in možnosti, ki jih ponujajo.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:

– klasificirati parametrične in neparametrične metode za identifikacijo dinamičnih sistemov,

– uporabiti metodo najmanjših kvadratov za reševanje predoločenih sistemov enačb,

– oceniti strukturo modela dinamičnega procesa,

– uporabiti ustrezno identifikacijsko metodo za modeliranje dinamičnega sistema,

– vrednotiti identificirani matematični model,

– razumeti vpliv motenj v procesu identifikacije.

Reference nosilca

BLAŽIČ, Sašo, MATKO, Drago, Identifikacija, skripta, 2013.
BLAŽIČ, Sašo, DOVŽAN, Dejan, ŠKRJANC, Igor. Cloud-based identification of an evolving system with supervisory mechanisms. V: The 2014 IEEE Control Systems Society Multiconference on Systems and Control : Nice/Antibes, France, October 8-10, 2014. Piscataway: IEEE, cop. 2014, str. 1906-1911.
BLAŽIČ, Sašo, ŠKRJANC, Igor, GERKŠIČ, Samo, DOLANC, Gregor, STRMČNIK, Stanko, HADJISKI, Mincho B., STATHAKI, Anna. Online fuzzy identification for an intelligent controller based on a simple platform. Eng. appl. artif. intell., Jun. 2009, vol. 22, no. 4/5, str. 628-638.
ŠKRJANC, Igor, BLAŽIČ, Sašo, AGAMENNONI, Osvaldo. Identification of dynamical systems with a robust interval fuzzy model. Automatica, 2005, vol. 41, str. 327-332.
BLAŽIČ, Sašo. Nekatere težave pri identifikaciji vzorčenih sistemov in pretvorbi identificiranih modelov v zvezni prostor. Elektrotehniški vestnik., 2006, letn. 73, št. 4, str. 195-200.

Temeljni viri in literatura

Karel J. Keesman, System Identification, An Introduction, Springer, 2013.
Rolf Isermann, Marco Münchhof, Identification of Dynamic Systems, An Introduction with Applications Springer, 2011.
Drago Matko, Identifikacije, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 1998.
Sašo Blažič, Drago Matko, Identifikacija, skripta, 2013.
Sašo Blažič, Identifikacije, Zbirka rešenih nalog, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 2007.
Lennart Ljung, System identification, Prentice Hall, 1999.
Torsten Söderström, Petre Stoica, System identification, Prentice Hall, 1994.