Obs uh // Obsah // PŘEDMLUVA...1 // 1 ÚVOD DO MODELOVÁNÍ A IDENTIFIKACE SYSTÉMŮ...3 // 1.1 Základní pojmy...3 // 1.2 Typy systémů a formy jejich popisu...6 // 1.3 Stavová trajektorie, rovnovážný stav systému...8 // 1.4 Případová studie automobil...10 // 1.4.1 Subsystém otáčeni kola...12 // 2 MATEMATICKÉ MODELY MECHANICKÝCH SYSTÉMŮ...17 // 2.1 Sestavení pohybové rovnice aplikací druhého Newtonova zákona...18 // 2.2 Sestavení pohybové rovnice aplikací druhého d’ Alembertova principu.18 // 2.3 Prvky matematického modelu mechanického systému...18 // 2.3.1 Hmotný bod...!...19 // 2.3.2 Pružina (poddajnost)...19 // 2.3.3 Tlumič...19 // 2.3.4 Zdroj síly, zdroj rychlosti... 20 // 2.3.5 Základní prvky rotačních soustav...20 // 2.4 Matematické modely soustav s přímočarým pohybem...20 // 2.5 Matematické modely soustav konajících rotační pohyby...27 // 2.6 Lagrangeovy rovnice druhého druhu...29 // 3 ELEKTRICKÉ SYSTÉMY...39 // 3.1 Charakteristiky základních prvků...40 // 3.1.1 Ideální zdroj napětí... 40 // 3.1.2 Ideální zdroj proudu...;...40 // 3.1.3 Ideální rez is tor...40 // 3.1.4 Ideální kapacit or...41 // 3.1.5 Ideální induktor... 41 // 3.2 Základy topologie elektrických obvodů...41 // 3.3 Sestavování rovnic elektrických obvodů...43 // 3.3.1 Přímá aplikace Kirchhoffových zákonů...44 // 3.3.2 Metoda smyčkových proudů...46 // 3.3.3 Metoda uzlových napětí... 47 // 3.4 Matematický model stejnosměrného
motoru s cizím buzením...48 // 3.5 Modelování obvodů s operačními zesilovači...52 // 3.5.1 Operační zesilovač...52 // 3.5.2 Invertor...54 // 3.5.3 Sumátor...54 // 3.5.4 Integrátor...55 // 3.5.5 Derivační člen...55 // 4 HYDRAULICKÉ SYSTÉMY...56 // 4.1 Zákon zachování hmotnosti - rovnice kontinuity...56 // 4.2 ZÁKON ZACHOVÁNÍ ENERGIE - BERNOULLIHO ROVNICE...57 // 4.3 VÝTOK KAPALINY Z NÁDOB...59 // 4.3.1 Výtok z uzavřené nádrže...59 // 4.3.2 Dynamika výšky hladiny v otevřené nádrži...61 // Il // Noskievič, P. : Modelování a identifikace systémů // 4.3.3 Výtok z nádrže s přítokem...62 // 4.3.4 Regulace výšky hladiny pomocí změny přítoku...63 // 4.3.5 Systém tří nádrží...66 // 4.4 Modelování hydraulických mechanismů...70 // 4.4.1 Hydraulické odpory...71 // 4.4.2 Odpor proti pohybu...71 // 4.4.3 Odpor proti zrychlení...73 // 4.4.4 Odpor proti deformaci...74 // 4.5 Matematické modely prvků hydraulického obvodu...75 // 4.5.1 Hydrogenerátor... 75 // 4.5.2 Hydraulické vedení...78 // 4.5.3 Ventil pro plynulou regulaci průtoku...81 // 4.5.4 Přímočarý hydromotor...83 // 4.5.5 Rotační hydromotor...86 // 4.5.6 Servoveritil - hydromotor... 87 // 4.5.7 Pojišťovací ventil, tlakový filtr...88 // 4.5.8 Model hydraulického akumulátoru...88 // 4.5.9 Simulace elektrohydraulického servomechanismu...89 // 5 PNEUMATICKÉ SYSTÉMY...93 // 5.1 ZÁKLADNÍ FYZIKÁLNÍ ZÁKONY POUŽÍVANÉ PŘI MODELOVÁNÍ PNEUMATICKÝCH
SYSTÉMŮ...93 // 5.2 Pneumatická tuhost...95 // 5.3 Proudění plynu přes trysku...97 // 5.4 Model pneumatického pérování...102 // 6 TEPELNÉ PROCESY...104 // 6.1 Vedení tepla tuhými tělesy...105 // 6.2 Sdílení tepla prouděním, přestup a prostup tepla...106 // 6.3 SÁLÁNÍ... 106 // 6.4 Tepelná energie proudu kapaliny...107 // 6.5 Akumulace tepla... 107 // 6.6 Dynamika tepelných procesů...107 // 6.6.1 Ohřev látky vedením tepla...108 // 6.6.2 Dynamika změny teploty při míšení tekutin...109 // 6.6.3 Řízení tepelných procesů...’...109 // 6.7 Dokonale izolovaná nádoba...110 // 6.8 Nádoba s tepelnými ztrátami...111 // 6.9 Nádoba s tepelnou kapacitou a tepelnými ztrátami... 113 // 6.10 Nepřímý jednoduchý výměník tepla...116 // 7 FYZIKÁLNÍ ANALOGIE...119 // 8 EXPERIMENTÁLNÍ IDENTIFIKACE SYSTÉMŮ...122 // 8.1 Rozdělení identifikačních metod... 124 // 8.1.1 Typy matematických modelů...125 // 8.1.2 Rozdělení vstupních signálů... 125 // 8.1.3 Vyhodnocení kvality modelu...126 // 8.1.4 Měření a vyhodnocení dat...126 // 8.1.5 Algoritmy zpracování dat...126 // 8.2 Volba identifikační metody...127 // Obsah ___ ui // 8.3 Vstupní signály...129 // 8.3.1 Deterministické vstupní signály...129 // 9 CHARAKTERISTIKY LINEÁRNÍCH DYNAMICKÝCH SYSTÉMŮ...131 // 9.1 Impulsní charakteristika...131 // 9.2 PŘECHODOVÁ CHARAKTERISTIKA...13 1 // 9.3 Frekvenční charakteristika...132 // 9.3.1 Vyhodnocení bodu frekvenční charakteristiky...135
// 9.3.2 Zobrazení frekvenční charakteristiky v logaritmických souřadnicích.136 // 9.3.3 Frekvenční analýza pomoci harmonického signálu a integrace...137 // 10 MATEMATICKÉ MODELY ZÁKLADNÍCH PŘENOSOVÝCH ČLENŮ...140 // 10.1 Proporcionální člen...140 // 10.2 Integrační člen...140 // 10.3 Derivační člen...141 // 10.4 Proporcionální člen se setrvačností prvního řádu...142 // 10.5 Proporcionální člen se setrvačností druhého řádu...146 // 11 EXPERIMENTÁLNÍ IDENTIFIKACE POMOCÍ DETERMINISTICKÝCH // SIGNÁLŮ...154 // 11.1 Sestavení přechodové charakteristiky z odezvy na pravoúhlý impulz...155 // 11.2 Stanovení přechodové charakteristiky z odezvy na rampovou funkci...156 // 11.3 Stanovení přechodové charakteristiky z odezvy na obecný deterministický // VSTUPNÍ SIGNÁL...157 // 11.4 Aproximace frekvenční charakteristiky...159 // 11.5 Vyhodnocení bodů frekvenční charakteristiky z přechodové...161 // 11.6 Vyhodnocení frekvenčních charakteristik...163 // 11.6.1 Vyhodnocení frekvenční charakteristiky integrační soustavy...169 // 11.7 Aproximace přechodových charakteristik...173 // 11.7.1 Aproximace proporcionální soustavou se setrvačností l.řádu...174 // 11.7.2 Aproximace přechodové charakteristiky s kmitovým průběhem...175 // 11.7.3 Aproximace přechodových charakteristik s aperiodickým průběhem...175 // 11.7.4 Aproximace proporcionální soustavou 2. řádu s rozdílnými časovými // konstantami...7
76 // 11.7.5 Aproximace proporcionální soustavou n-tého řádu se stejnými časovými // konstantami...777 // 11.8 Aproximace odezev integračních členů...178 // 11.9 Aproximace odezev dertvačních členů...181 // 11.10 Aproximace přechodových charakteristik s dopravním zpožděním...182 // 11.10.1 Aproximace pomocí tečny v inflexním bodě...182 // 11.10.2 Aproximace pomocí sečny v inflexním bodě...182 // 11.10.3 Aproximace pomocí dvou bodů odezvy...182 // 11.10.4 Aproximace přenosem druhého řádu...183 // 12 PARAMETRIZACE CHARAKTERISTIK SYSTÉMU...184 // 12.1 Parametrizace impulsní charakteristiky...184 // 12.2 Parametrizace přechodové charakteristiky - metoda ploch...188 // 12.3 Metoda postupné integrace...194 // 13 STATISTICKÉ METODY IDENTIFIKACE SYSTÉMŮ...200 // 13.1 Distribuční funkce, hustota pravděpodobnosti...201 // 13.1.1 Stanovení distribuční funkce a hustoty pravděpodobnosti náhodného procesu...203 // /V // Noskievič, P. : Modelování a identifikace systémů // 13.2 Stacionárnost náhodného procesu...204 // 13.3 Ergodičnost náhodného procesu...205 // 13.4 Statistické charakteristiky stacionárního ergodického náhodného // PROCESU...206 // 13.5 Autokorelační funkce náhodného procesu...207 // 13.5.1 Stanovení délky realizace a periody vzorkování při výpočtu autokorelační // funkce...208 // 13.5.2 Vlastnosti autokorelační funkce...208 // 13.6 Vzájemná korelační funkce...210 // 13.7 Kov ari ANCE...211
// 13.8 Spektrální výkonová hustota...212 // 13.9 Vzájemná spektrální výkonová hustota...213 // 14 IDENTIFIKACE POMOCÍ KORELAČNÍCH METOD...215 // 14.1 Aktivní a pasivní metody...215 // 14.2 Stochastická formulace dynamického systému...215 // 14.2.1 Stanovení váhové funkce...216 // 14.2.2 Numerický výpočet váhové funkce...217 // 14.3 Spektrální transformace náhodného procesu při průchodu lineární // soustavou...221 // 15 TESTOVACÍ SIGNÁLY...224 // 15.1 BÍLÝ ŠUM...224 // 15.2 PSEUDONÁHODNÉ TESTOVACÍ SIGNÁLY...225 // 15.3 Generátory pseudonáhodného binárního signálu...227 // 16 IDENTIFIKACE SYSTÉMU ODHADEM PARAMETRŮ MODELU...230 // 16.1 Struktura modelu...231 // 16.1.1 Model náhodného procesu...231 // 16.1.2 Model systému...232 // 16.2 Stanovení parametrů modelu...236 // 16.3 Rekurzivní postup identifikace...243 // 16.3.1 Rekurzivní metoda nej mens ich čtverců...244 // 16.4 Metoda nejmenších čtverců s váhovými koeficienty...248 // 16.4.1 Exponenciální zapomínání...249 // 16.5 Metoda přídavných proměnných (instrument variables)...250 // 16.5.1 Rekurzivní metoda přídavných proměnných...251 // 16.6 Aplikace rekurzivních algoritmů a exponenciálního zapomínání...252 // 16.7 Odhad parametrů integračních procesů...254 // 17 IDENTIFIKACE V UZAVŘENÉM REGULAČNÍM OBVODU...256 // 17.1 Identifikace pomocí korelační analýzy...256 // 17.2 Odhad parametrů modelu v uzavřeném regulačním obvodu...258
// 17.2.1 Nepřímá identifikace s přídavným testovacím signálem...258 // 17.2.2 Nepřímá identifikace bez přídavného signálu...259 // 17.2.3 Přímá identifikace bez přídavného signálu...264 // 17.2.4 Přímá identifikace s použitím přídavného signálu...267 // LITERATURA...271 // REJSTŘÍK...273