شناسایی تاخیر زمانی در سیستمهای دینامیکی
چکیده
تاخیر زمانی در ذات بسیاری از سیستم¬های فیزیکی و مهندسی وجود دارد. شناسایی و تعیین تاخیر زمانی از روی داده¬های ورودی و خروجی همواره با مشکلاتی همراه می¬باشد. زیرا تاخیر زمانی سبب می¬شود مسئله شناسایی، به یک مسئله شناسایی غیرخطی منجر شود. در بیشتر روش¬های متداول، تاخیر زمانی را با کمینه¬سازی مجموع مربعات خطای میان خروجی مدل و سیستم واقعی بدست می¬آورند. در این روش¬ها، ابتدا باید ساختار مدل شناسایی و تعیین شود. اگر این ساختار به درستی تعیین نشود، این امکان وجود دارد که الگوریتم شناسایی برای یک تاخیر مناسب نباشد و با استفاده از مدل با مرتبه متفاوت، خطای کمتری حاصل شود. در این پژوهش، یک روش جدید بر مبنای محاسبه آنتروپی سری زمانی پاسخ سیستم ارائه شده است که امکان شناسایی تاخیر زمانی را بدون تعیین ساختار مدل و شناسایی پارامترهای سیستم فراهم می¬کند. اساس کار این روش آن است که در صورت تشخیص صحیح تاخیر زمانی، کمیتی به نام " آنتروپی جایگشت" سری زمانی کمینه می¬شود. در این روش، با توجه به مستقل بودن شناسایی تاخیر از شناسایی سایر پارامترهای سیستم، خطای تخمین تاخیر نسبت به روش¬های همزمان شناسایی تاخیر و سایر پارامترها کمتر می¬باشد. از دیگر مزایای این روش نسبت به روش¬های مرسوم، مقاوم بودن آن نسبت به نویز و قابل اعمال بودن آن به سیستم¬های غیرخطی می¬باشد. همچنین شناسایی تاخیر بصورت جداگانه سبب می¬گردد که، مسئله شناسایی سیستم ¬های خطی دارای تاخیر که در روش¬های مرسوم به کمک روش¬های شناسایی غیرخطی صورت می¬گیرد به یک مسئله خطی تبدیل شود. این روش بر روی چند مسئله نمونه اعمال شده و مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج ارائه شده در سایر مقالات، عملکرد مطلوب روش ارائه شده را تائید می¬نماید. علاوه بر روش ارائه شده برای سیستم¬های تک ورودی تک خروجی، با استفاده از روش بهینه¬سازی ساختار شبکه عصبی تاخیر زمانی میان باز شدن پره¬های ردیف اول کمپرسور و دمای اگزوز توربین گازی شناسایی شده است. برای این منظور از داده¬های یک واحد نیروگاهی استفاده شده است. صحه گذاری نتایج بدست آمده با استفاده از نتایج موجود در سایر مقالات انجام شده است.