Контрольные вопросы и задания

1. Чем вызвана необходимость в соотношении (11.2) использовать сглаженные значения входящих в него величин?

2. Пояснить, почему выражения, стоящие в числителе и знаменателе соотношения (11.3), предварительно сглаживаются с помощью робастного сглаживающего фильтра РЭС.

3. Чем вызвана необходимость ограничения величины корректировки коэффициента ?

Лекция 12. Укрупненная структура системы формирования информативных участков натурных данных

Для идентификации ПМ, детального определения математических операторов обоих уровней приобъектно-пересчетной математической модели необходимо последовательное накопление полезной информации о характеристиках действующего натурного объекта в рабочих системах управления и различных режимах его работы.

При наличии свободы выбора из подобных натурных объектов и многократно повторяющихся режимов целесообразно ставить и решать вопрос выделения представительных НБ и информативных участков натурных данных.

Временные участки данных о функционировании производственных объектов характеризуются качественно различной информативностью с точки зрения получения по ним достоверных оценок действительных зависимостей. Существенно информативные участки составляют менее 20 % от общего объема данных нормальной эксплуатации и менее 50 % в условиях традиционного активного эксперимента.

Математико-статистическая обработка, и малых, и больших массивов данных без выделения информативных участков часто приводит к совершенно искаженным оценкам по критериям физической адекватности и воспроизводимости результатов. Посредством же выделения и раздельной обработки конечных участков данных, приближающихся по своим свойствам к желаемым, спланированным реализациям, и обеспечивается достоверность оценок.

Кроме того, для получения работоспособной, адекватной ПМ на всех режимах работы натурного объекта необходимо иметь избыточную информацию, характеризующую каждый такой режим, в виде информативных участков натурных данных. Учитывая тот факт, что отдельные режимы реализуются на объекте относительно редко, необходимо длительное время, чтобы накопить по ним информацию для построения ПМ и проверки их работоспособности на всех режимах работы объекта.

Для сокращения времени построения ПМ необходимо создать специальную базу данных, содержащих информативные участки, отображающие функционирование объекта во всех режимах его работы. Безусловно, данные должны непрерывно обновляться.

Для решения этой задачи рассмотрим структуру системы формирования информативных участков натурных данных (УНД). На рисунке 12.1 приведена структура системы формирования информативных УНД.

Охарактеризуем функции блоков, входящих в систему.

1. Натурные данные об исследуемом объекте непрерывно поступают в первый блок, где подвергаются анализу. По резуль- татам анализа отбрасываются те данные, которые характеризуют процесс, протекающий в объекте с нарушениями технологиче- ских инструкций. Оставшиеся данные разбиваются на информа- тивные участки.

2. Отобранные УНД поступают во второй блок, где произ- водится их классификация в зависимости от ситуаций и режимов работы объекта. Причем в каждом сформированном классе долж- но быть отобрано избыточное количество УНД.

3. В третьем блоке производится анализ УНД внутри каждого класса с тем, чтобы отобрать среди них наиболее информативные, представительные участки, характеризующие тот или иной режим работы или ситуацию на объекте.

Рисунок 12.1 – Структура системы формирования

информативных участков натурных данных

4. В четвертом блоке проверяется по всем ли характерным режимам набрано достаточное количество информативных УНД, т. е. все ли сформированные классы содержат необходимое коли- чество информативных УНД. Если в какой-либо классе набрано недостаточно число таких участков или класс вообще оказался пустой, анализу подвергаются ранее отброшенные в третьем блоке участки, как не достаточно информативные. Путем расчетных корректировок делается попытка увеличить информа- тивность этих участков. Величины корректировок при этом до- пускаются в относительно небольших диапазонах. Таким образом удается пополнить некоторые классы недостающей информа- цией.

5. Если после реализации четвертого блока в отдельных классах информативные участки набраны в недостаточном количестве, в пятом блоке принимается решение о нанесении тестирующих (пробных) воздействий на объект, соответствующих дан- ному режиму работы или характерной ситуации. Для этого формируется план нанесения пробных воздействий, которые затем реализуются на объекте. Сформированные таким образом представительные УНД для каждого класса хранятся в базе данных.