Устройство идентификации лагранжевых динамических систем на основе итерационной регуляризации

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может быть использовано в автоматических и автоматизированных системах различного назначения для идентификации параметров. Техническим результатом является повышение точности идентификации параметров динамических систем. Устройство содержит блоки хранения констант, блоки формирования функций, блоки формирования производной, блоки формирования произведения, блоки формирования разности, блоки формирования суммы, блоки транспонирования, блоки интегрирования. Указанный технический результат достигается за счет вычисления и последовательного уточнения значений параметров регуляризации. 2 ил.

 

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может быть использовано в автоматических и автоматизированных системах различного назначения для идентификации параметров.

Известно устройство идентификации параметров динамических систем, в основе которого лежит фильтр Калмана. Его эффективное функционирование возможно в случае априорной определенности законов распределения внешних воздействий, что является существенным недостатком.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является устройство идентификации параметров динамических систем на основе вариационных принципов [1]. Однако его использование в условиях неизвестных воздействий не позволяет получить требуемую точность.

Цель изобретения - повысить точность идентификации параметров динамических систем. Указанный технический результат достигается за счет устройства идентификации Лагранжевых динамических систем на основе итерационной регуляризации, которое содержит следующие блоки: первый, второй блоки хранения констант; первый, второй, третий блоки формирования функций f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) , H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) , (1-γi-1), соответственно; первый, второй, третий, четвертый, пятый блоки формирования производной; первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый блоки формирования произведения; первый, второй, третий блоки формирования разности; первый, второй, третий блоки формирования суммы; первый, второй блоки транспонирования; первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой блоки интегрирования; при этом на первый информационный вход первого блока хранения констант, который является входом устройства, поступает значение наблюдаемой величины; первый информационный выход первого блока хранения констант соединен с первым информационным входом первого блока формирования произведения; второй, третий и четвертый информационные выходы первого блока хранения констант соединены соответственно с первым, вторым и третьим информационными входами первого блока формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) ; второй и четвертый информационные выходы первого блока хранения констант соединены соответственно с первым и вторым информационными входами второго блока формирования функции H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) ; пятый информационный выход первого блока хранения констант соединен со вторыми информационными входами первого, второго, третьего и шестого блоков интегрирования, а также с первыми информационными входами четвертого и пятого блоков интегрирования; шестой информационный выход первого блока хранения констант соединен со вторым информационным входом второго блока формирования разности; седьмой информационный выход первого блока хранения констант соединен с первым информационным входом третьего блока формирования функции (1-γi-1); восьмой информационный выход первого блока хранения констант соединен со вторым информационным входом третьего блока формирования функции (1-γi-1) и третьим информационным входом первого блока формирования суммы; девятый информационный выход первого блока хранения констант соединен со вторым информационным входом третьего блока формирования произведения; десятый информационный выход первого блока хранения констант соединен с первым и вторым информационными входами соответственно шестого и девятого блоков формирования произведения; одиннадцатый информационный выход первого блока хранения констант соединен с первым информационным входом второго блока транспонирования, а также с первыми информационными входами восьмого и девятого блоков формирования произведения; двенадцатый информационный выход первого блока хранения констант соединен с первым информационным входом седьмого блока формирования произведения; тринадцатый информационный выход первого блока хранения констант соединен с первым информационным входом третьего блока формирования разности; информационный выход первого блока формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) соединен со вторым информационным

входом первого блока формирования разности, а также с первыми информационными входами второго, третьего и четвертого блоков формирования производной; информационный выход второго блока формирования функции H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) соединен с первыми информационными входами первого блока транспонирования и второго блока формирования разности, информационный выход которого соединен с первым информационным входом второго блока формирования произведения, 1 информационный выход которого соединен с первыми информационными входами второго блока хранения констант и первого блока формирования суммы; информационный выход второго блока хранения констант соединен со вторым информационным входом первого блока формирования суммы, информационный выход которого соединен с первым информационным входом третьего блока формирования произведения, информационный выход которого соединен с первым информационным входом четвертого блока формирования произведения; информационный выход первого блока транспонирования соединен с первым информационным входом первого блока формирования производной, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом четвертого блока формирования произведения, информационный выход которого соединен соответственно со вторым информационным входом первого блока формирования произведения и первыми информационными входами пятого блока формирования произведения и пятого блока формирования производной, информационный выход которого соединен с первым информационным входом десятого блока формирования произведения; информационный выход второго блока транспонирования соединен со вторым информационным входом шестого блока формирования произведения, информационный выход которого соединен соответственно со вторыми информационными входами пятого и десятого блоков формирования произведения, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом одиннадцатого блока формирования произведения; информационный выход девятого блока формирования произведения соединен с первым информационным входом одиннадцатого блока формирования произведения, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом третьего блока формирования разности, информационный выход которого соединен с первым информационным входом шестого блока интегрирования, информационный выход которого соединен с первым и вторым информационными входами соответственно шестого и девятого блоков формирования произведения; информационный выход первого блока формирования произведения соединен с первым информационным входом первого блока формирования разности, информационный выход которого соединен с первым информационным входом первого блока интегрирования, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом первого блока формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) и первым информационным входом второго блока интегрирования, информационный выход которого соединен с первыми информационными входами первого и второго блоков формирования функции H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) ; информационный выход пятого блока формирования произведения соединен с первым информационным входом третьего блока интегрирования, информационный выход которого является выходом устройства, с него же снимается значение искомого вектора идентификации параметров и подается на второй и третий информационные входы соответственно второго и первого блоков формирования функции H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) , и f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) ; информационный выход второго блока формирования производной соединен со вторым информационным входом седьмого блока формирования произведения, информационный выход которого соединен с первым информационным входом второго блока формирования суммы; информационный выход третьего блока формирования производной соединен со вторым информационным входом восьмого блока формирования произведения, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом второго блока формирования суммы, информационный выход которого соединен с первым информационным входом третьего блока формирования суммы; информационный выход четвертого блока формирования производной соединен со вторым информационным входом третьего блока формирования суммы, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом пятого блока интегрирования, информационный выход которого соединен с первым информационным входом седьмого блока формирования произведения и вторым информационным входом четвертого блока интегрирования, информационный выход которого соединен с первым информационным входом второго блока транспонирования, а также с первыми информационными входами восьмого и девятого блоков формирования умножения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено устройство идентификации параметров Лагранжевых динамических систем на основе итерационной регуляризации, которое содержит:

1.1 - первый блок хранения констант;

1.2 - второй блок хранения констант;

2.1- первый блок формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) ;

2.2 - второй блок формирования функции H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) ;

2.3 - третий блок формирования функции (1-γi1);

3.1 - первый блок формирования производной;

3.2 - второй блок формирования производной;

3.3 - третий блок формирования производной;

3.4 - четвертый блок формирования производной;

3.5 - пятый блок формирования производной;

4.1 - первый блок формирования произведения;

4.2 - второй блок формирования произведения;

4.3 - третий блок формирования произведения;

4.4 - четвертый блок формирования произведения;

4.5 - пятый блок формирования произведения;

4.6 - шестой блок формирования произведения;

4.7 - седьмой блок формирования произведения;

4.8 - восьмой блок формирования произведения;

4.9 - девятый блок формирования произведения;

4.10 - десятый блок формирования произведения;

4.11 - одиннадцатый блок формирования произведения;

5.1 - первый блок формирования разности;

5.2 - второй блок формирования разности;

5.3 - третий блок формирования разности;

6.1 - первый блок формирования суммы;

6.2 - второй блок формирования суммы;

6.3 - третий блок формирования суммы;

7.1 - первый блок транспонирования;

7.2 - второй блок транспонирования;

8.1 - первый блок интегрирования;

8.2 - второй блок интегрирования;

8.3 - третий блок интегрирования;

8.4 - четвертый блок интегрирования;

8.5 - пятый блок интегрирования;

8.6 - шестой блок интегрирования.

На фиг.2 представлен первый блок интегрирования:

8.1.1 - блок формирования произведения;

8.1.2 - блок формирования суммы;

8.1.3 - линия задержки.

Устройство идентификации Лагранжевых динамических систем на основе итерационной регуляризации работает следующим образом: на первый информационный вход первого блока 1.1 хранения констант (фиг.1) поступает значение наблюдаемой величины; первый информационный выход первого блока 1.1 хранения констант соединен с первым информационным входом первого блока 4.1 формирования произведения; второй, третий и четвертый информационные выходы первого блока 1.1 хранения констант соединены соответственно с первым, вторым и третьим информационными входами первого блока 2.1 формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) ; второй и четвертый информационные выходы первого блока 1.1 хранения констант соединены соответственно с первым и вторым информационными входами второго блока 2.2 формирования функции H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) ; пятый информационный выход первого блока 1.1 хранения констант соединен со вторыми информационными входами первого блока 8.1, второго блока 8.2, третьего блока 8.3 и шестого блока 8.6 интегрирования, а также с первыми информационными входами четвертого блока 8.4 и пятого блока 8.5 интегрирования; шестой информационный выход первого блока 1.1 хранения констант соединен со вторым информационным входом второго блока 5.2 формирования разности; седьмой информационный выход первого блока 1.1 хранения констант соединен с первым информационным входом третьего блока 2.3 формирования функции (1-γi-1); восьмой информационный выход первого блока 1.1 хранения констант соединен со вторым информационным входом третьего блока 2.3 формирования функции (1-γi-1) и третьим информационным входом первого блока 6.1 формирования суммы; девятый информационный выход первого блока 1.1 хранения констант соединен со вторым информационным входом третьего блока 4.3 формирования произведения; десятый информационный выход первого блока 1.1 хранения констант соединен с первым и вторым информационными входами соответственно шестого блока 4.6 и девятого блока 4.9 формирования произведения; одиннадцатый информационный выход первого блока 1.1 хранения констант соединен с первым информационным входом второго блока 7.2 транспонирования, а также с первыми информационными входами восьмого блока 4.8 и девятого блока 4.9 формирования произведения; двенадцатый информационный выход первого блока 1.1 хранения констант соединен с первым информационным входом седьмого блока 4.7 формирования произведения; тринадцатый информационный выход первого блока 1:1 хранения констант соединен с первым информационным входом третьего блока 5.3 формирования разности; информационный выход первого блока 2.1 формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) соединен со вторым информационным входом первого блока 5.1 формирования разности, а также с первыми информационными входами второго блока 3.2, третьего блока 3.3 и четвертого блока 3.4 формирования производной; информационный выход второго блока 2.2 формирования функции H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) соединен с первыми информационными входами первого блока 7.1 транспонирования и второго блока 5.2 формирования разности, информационный выход которого соединен с первым информационным входом второго блока 4.2 формирования произведения, информационный выход которого соединен с первыми информационными входами второго блока 1.2 хранения констант и первого блока 6.1 формирования суммы; информационный выход второго блока 1.2 хранения констант соединен со вторым информационным входом первого блока 6.1 формирования суммы, информационный выход которого соединен с первым информационным входом третьего блока 4.3 формирования произведения, информационный выход которого соединен с первым информационным входом четвертого блока 4.4 формирования произведения; информационный выход первого блока 7.1 транспонирования соединен с первым информационным входом первого блока 3.1 формирования производной, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом четвертого блока 4.4 формирования произведения, информационный выход которого соединен соответственно со вторым информационным входом первого блока 4.1 формирования произведения и первыми информационными входами пятого блока 4.5 формирования произведения и пятого блока 3.5 формирования производной, информационный выход которого соединен с первым информационным входом десятого блока 4.10 формирования произведения; информационный выход второго блока 7.2 транспонирования соединен со вторым информационным входом шестого блока 4.6 формирования произведения, информационный выход которого соединен соответственно со вторыми информационными входами пятого блока 4.5 и десятого блока 4.10 формирования произведения, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом одиннадцатого блока 4.11 формирования произведения; информационный выход девятого блока 4.9 формирования произведения соединен с первым информационным входом одиннадцатого блока 4.11 формирования произведения, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом третьего блока 5.3 формирования разности, информационный выход которого соединен с первым информационным входом шестого блока 8.6 интегрирования, информационный выход которого соединен с первым и вторым информационными входами соответственно шестого блока 4.6 и девятого блока 4.9 формирования произведения; информационный выход первого блока 4.1 формирования умножения соединен с первым информационным входом первого блока 5.1 формирования разности, информационный выход которого соединен с первым информационным входом первого блока 8.1 интегрирования, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом первого блока 2.1 формирования функции f(xitihz.i) и первым информационным входом второго блока 8.2 интегрирования, информационный выход которого соединен с первыми информационными входами первого блока 2.1 и второго блока 2.2 формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) и H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) , соответственно; информационный выход пятого блока 4.5 формирования произведения соединен с первым информационным входом третьего блока 8.3 интегрирования, с информационного выхода которого снимается значение искомого вектора идентификации параметров z и подается на второй и третий информационные входы соответственно второго блока 2.2 и первого блока 2.1 формирования функции H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) и f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) соответственно; информационный выход второго блока 3.2 формирования производной соединен со вторым информационным входом седьмого блока 4.7 формирования произведения, информационный выход которого соединен с первым информационным входом второго блока 6.2 формирования суммы; информационный выход третьего блока 3.3 формирования производной соединен со вторым информационным входом восьмого блока 4.8 формирования произведения, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом второго блока 6.2 формирования суммы, информационный выход которого соединен с первым информационным входом третьего блока 6.3 формирования суммы; информационный выход четвертого блока 3.4 формирования производной соединен со вторым информационным входом третьего блока 6.3 формирования суммы, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом пятого блока 8.5 интегрирования, информационный выход которого соединен с первым информационным входом седьмого блока 4.7 формирования произведения и вторым информационным входом четвертого блока 8.4 интегрирования, информационный выход которого соединен с первым информационным входом второго блока 7.2 транспонирования, а также с первыми информационными входами восьмого блока 4.8 и девятого блока 4.9 формирования произведения.

Информационный выход первого блока 5.1 формирования разности соединен с первым информационным входом блока 8.1.1 формирования произведения (фиг.2); пятый информационный выход первого блока 1.1 хранения констант соединен со вторым информационным входом первого 8.1 блока интегрирования, информационный выход которого соединен с первым информационным входом блока 8.1.2 формирования суммы; информационный выход линии задержки 8.1.3 соединен со вторым информационным входом блока 8.1.2 формирования суммы, с информационного выхода которого снимается значение первообразной и подается на первый вход линии задержки 8.1.3 и на второй информационный вход первого блока 2.1 формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) и первый

информационный вход второго блока 8.2 интегрирования.

Блоки 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6 интегрирования (фиг.1) имеют структуру и связи, аналогичные блоку 8.1, рассмотренному выше.

Заявленное изобретение направлено на повышение эффективности идентификации параметров динамических систем, что весьма важно на всех этапах создания, экспериментальной обработки и эксплуатации объектов ракетно-космической, авиационной, корабельной и других видов техники.

Приведенные результаты позволяют утверждать, что идентификация параметров на основе вариационных принципов с использованием итерационной регуляризации обеспечивает увеличение точности оценок в сравнении с известным фильтром Калмана.

Структура предлагаемого устройства определяется решением задачи, чья постановка приведена ниже.

Принято, что динамическая система описывается следующим векторным уравнением дифференциальным уравнением

x ¨ = f ( x , x ˙ , z ) , x ( 0 ) = x , x ˙ ( 0 ) = x , ( 1 )

где x∈Rn - вектор обобщенных координат,

x R n - вектор обобщенных скоростей,

z∈Rm - вектор неизвестных постоянных параметров, подлежащих идентификации,

f - вектор-функция, непрерывная и дифференцируемая по совокупности аргументов,

n, m - натуральные числа,

T∈[0,T].

Уравнение наблюдения имеет вид

y = H ( x , t ) + n ( t ) , ( 2 )

где y∈Rk - вектор наблюдения,

H(x, f) - непрерывная вместе с частными производными вектор-функция,

k - натуральное число,

n(t) - вектор белого гауссовского шума.

Пусть динамика идентифицируемых параметров z определяется уравнением

z ˙ = η , z ( 0 ) = z , ( 3 )

где η∈Rm - вектор неизвестных неслучайных возмущений, удовлетворяющий требованиям физической реализуемости η ( t ) L 2 m [ 0, T ] .

Пусть динамика исследуемой системы определяется принципом Гамильтона-Остроградского. В соответствии с ним

δ ' W = δ S + 0 T δ ' A d t = 0 T [ δ L + Q δ x ] d t = 0, ( 4 )

где S - действие по Гамильтону на интервале времени [0, T],

L - кинетический потенциал,

А - работа вектора обобщенных внешних сил Q∈Rn,

δx - вектор вариаций обобщенных координат, знак δ' обозначает бесконечно малую величину, которая не является вариацией.

Ставится задача определения оценки z ^ вектора z из условия минимума функционала невязки

J 1 = 1 2 0 T [ y H ( x ^ ( z ^ ) , t ) ] T N 1 [ y H ( x ^ ( z ^ ) , t ) ] d t min , ( 5 )

где N∈Rm×Rm - матрица односторонней спектральной плотности шума наблюдения, характеризующая интенсивность помех в канале наблюдений.

Задача идентификации параметров динамических систем (1)-(5) является обратной, некорректно поставленной по Адамару. Для ее решения используется метод регуляризации А.Н. Тихонова.

Это требует рассмотрения условий минимума сглаживающего функционала

J α [ z , x ] = J 1 + μ W + α Ω [ η ] , ( 6 )

где Ω [ η ] = 1 2 0 T η T ( t ) η ( t ) d t - стабилизирующий функционал,

α - положительное число.

Функционал Jα[z, х] неотрицательный, поэтому существует его нижняя грань, и если {αn} - убывающая последовательность положительных чисел, сходящихся к нулю (α→0), и соответствующая последовательность {ηn(t)}, согласно, сходится к η*(t) при условии, что числовой параметр α удовлетворяет требованиям

lim n α n = 0, lim n k = 1 n α k = , lim n k = 1 n α k < .

Для дифференцируемого выпуклого функционала Jα[z, x] минимум находится путем определения стационарной точки, в которой

g r a d z J α [ z ^ , x ^ ] = g r a n d x J α [ z ^ , x ^ ] = 0, ( 7 )

при ограничениях (1) - (3).

Для определения градиента в (7) воспользуемся игольчатым варьированием возмущения η(t) и асинхронным варьированием траектории x(t).

Игольчатой вариацией возмущения будем называть функцию вида

η ε ( t ) = { v , t [ τ , τ + ε l ] , v * ( t ) , t [ τ , τ + ε l ] .

где τ - заданная произвольная точка непрерывности функции η*(t),

v - некоторый постоянный вектор,

l -заданное положительное число,

ε - произвольное положительное число, такое, что τ+εl<T.

Разность ηε(t)-η*(t)=δη(t) будем называть игольчатой вариацией возмущения, которая порождает вариацию параметров δz(t), вызывающую вариацию траектории δx(t). Обозначим xε(t) - траекторию, соответствующую ηε(t), x*(t) - соответствующую Вариацию траектории вида δxc(t)=xε(t)-x*(t) будем называть синхронной, а вариацию

δ x a ( t ) = x ε ( t + d t ) x * ( t ) = x z δ z = G δ z

асинхронной согласно терминологии.

Здесь G - матрица чувствительности системы (1) по вектору параметров z, удовлетворяющая уравнению

G ¨ = f x ˙ G ˙ + f x G + f x , G ( 0 ) = G ˙ ( 0 ) = 0

Вариации δxc(t) и δxa(t) обладают следующими свойствами

δxc(t)=0, t∈[0,τ+εl),

δxc(t)=0, t∉[0,τ+εl),

δxc(t)=δxa(t), t+τ+εl.

Пусть η*(t) - возмущение, доставляющее минимум функционалу (6). Найдем приращение функционала (6), обусловленное игольчатой вариацией ηε(t). Заметим, что на интервале [τ,τ+εl] за счет скачка ηε(t) возникает асинхронная вариация δxa(t), а на интервале [τ+εl,T] возникает синхронная δxc(t), поскольку приращения обобщенных координат

определяются решением дифференциальных уравнений в вариациях при начальных условиях в момент времени t=τ+εl. Таким образом, имеем

Δ J = τ τ + ε l { [ ( y H ( x , t ) ) T N 1 H x ] δ x a + α η T δ η + μ δ L a = Q δ x a } d t + τ + ε l T { [ ( y H ( x , t ) ) T N 1 H x ] δ x c + μ δ L c + Q δ x c } d t ( 8 )

где δLa и δLc - вариации кинетического потенциала, связанные соответственное δxa(t) и δxc(Y)-

Учитывая, что z ˙ = η , выполняя преобразования с учетом

τ τ + ε l η T δ z ˙ d t = η T δ z | τ τ + ε l τ τ + ε l η ˙ T δ z d t = τ τ + ε l η ˙ T δ z d t , ( 9 )

и поскольку δz(τ)=0, η(τ+εl)=0 получим

Δ J = τ τ + ε l [ ( y H ( x , t ) ) T N 1 H x G + α η ˙ T ] δ z d t + τ + ε l T ( y H ( x , t ) ) T N 1 H x μ [ x ¨ f ( x , x ˙ , z ) ] δ x c d t ( 10 )

откуда следует, что в точке минимума функционала

g r a d z J α [ z ^ , x ^ ] = ( y H ( x ^ , τ ) ) T N 1 H x G + α η ˙ * T = 0 g r a d z J α [ z ^ , x ^ ] = ( y H ( x ^ , t ) ) T N 1 H x μ [ x ¨ ^ f ( x , x ˙ ^ , z ) ] = 0 ( 11 )

Используя эти условия стационарности получим

η * ( τ ) = α 1 τ T N 1 G T H x [ y H ( x ^ ( z ^ , τ ) , t ) ] d t , x = f ( x ^ , x ˙ ^ , z ) μ 1 H x N 1 ( y H ( x ^ ( z ^ , τ ) t ) ) T . ( 12 )

Найти точку [ z ^ , η * ] путем решения данных уравнений в условиях некорректности исходной задачи достаточно сложно, поэтому широкое распространение получили методы последовательного приближения к стационарной точке. Рассмотрим метод простой итерации

η k + 1 = η k α k g r a n d z J α [ z ^ k + 1 , η k ] . ( 13 )

Для сокращения записи вводится обозначение

B ( z ^ , τ ) = N 1 G T H T x [ y H ( x ˙ ^ ( z ^ , τ ) , t ) ] .

Тогда с учетом (11) алгоритм (13) может быть представлен в виде

η k + 1 ( τ ) = η k ( τ ) [ 1 α k ] = τ T B ( z k + 1 ( τ ) , t ) d t ,

Приняв за нулевое приближение η0=0, итерационную последовательность в развернутой форме согласно запишем следующим образом

η 0 ( τ ) = 0, z ^ ˙ = η 0 ( τ ) , x ^ ¨ 0 = f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) μ 1 H x N 1 ( y H ( x ^ ( z ^ , τ ) , t ) ) T , η 1 ( τ ) = τ T B ( x ^ 1 , x ˙ ^ 1 , z ^ 1 ) μ 1 H x 1 N 1 ( y H ( x ^ 1 ( z ^ 1 , τ ) , t ) ) T , x ^ ¨ 2 = f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) μ 1 H x 2 N 1 ( y H ( x ^ ( z ^ , τ ) , t ) ) ( 14 ) η k ( τ ) = τ T i = 1 k γ i k B ( x ^ i ( z ^ i , τ ) , t ) d t , z ^ ˙ = η k ( τ ) x ^ ¨ 0 = f ( x ^ i , x ^ ˙ i , z ^ i ) μ 1 H x N 1 ( y H ( x ^ ( z ^ , τ ) , t ) ) T , x ^ i ( t 0 ) = x ( 0 ) , x ^ ˙ i ( t 0 ) = x ˙ ( 0 ) z ^ i ( t 0 ) = z ( 0 ) , τ [ 0, T ] ,

где γ i k определяется по правилу γ i k = [ 1 α i 1 ] [ 1 α k 1 ] , i = 1, k ¯ .

Пусть задача оценки z ^ k ( τ ) процесса (1)-(3) рассматривается для момента времени τ, когда желательно получить оценку, соответствующую точке T интервала наблюдения [0,T], а T увеличивается. Требуется получить z ^ k как функцию от Г, доставляющую минимум критерию (5). Для решения данной задачи преобразуем уравнение (14) к виду двухточечной краевой задачи. Для этого продифференцируем правую часть уравнения (14) по параметру τ в результате преобразований с учетом правила Лейбница получим

d η k ( τ ) d τ = i = 1 k γ i k B ( τ , x ^ i ( z ^ i , ( τ ) ) ) . ( 15 )

Полученная каждая k - тая двухточечная краевая задача выглядит следующим образом

z ˙ ^ k = η k ( τ ) , η ˙ k ( τ ) = i = 1 k γ i k B ( τ , x ^ i ) , x ^ ¨ 0 = f ( x ^ i , x ^ ˙ i , z ^ i ) μ 1 H x N 1 ( y H ( x ^ ( z ^ , τ ) , t ) ) T n k ( T ) = 0, z k ( 0 ) = z 0 + P 0 η k ( 0 ) , ( 16 )

где P0 - некоторая матрица размера m×m, i = 1, k ¯ .

Применение метода инвариантного погружения позволяет получить итерационный алгоритм идентификации, который выглядит следующим образом

z ˙ ^ 0 = P 0 G 0 T H T x ^ N 1 γ 0 1 ( y H ( x ^ 0 ( z ^ 0 ) , t ) ) , P ˙ 0 = I P 0 G 0 T x ^ { H T x N 1 γ 0 1 ( y H ( x ^ 0 ( z ^ 0 ) , t ) ) } G 0 P 0 , G ¨ 0 = f x ˙ ^ G ˙ 0 + f x ^ G 0 + f x ^ , x ¨ ^ 0 = f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) μ 1 H T x N 1 ( y H ( x ^ 0 ( z ^ 0 ) , t ) ) , z ˙ ^ k = P k G k T H T x ^ N 1 i = 1 k γ i k ( y H ( x ^ ( z ^ ) , t ) ) , P ˙ k = I P k G k T x ^ { H T x ^ N 1 i = 1 k γ i k ( y H ( x ^ i ( z ^ i ) , t ) ) } G k P k , G ¨ k = f x ˙ ^ G ˙ k + f x ^ G k + f z ^ , G k ( 0 ) = G ˙ k ( 0 ) = 0, x ¨ ^ 0 = f ( x ^ k , x ˙ ^ k , z ^ k ) μ 1 H T x ^ N 1 ( y H ( x ^ i ( z ^ i ) , t ) ) , ( 18 ) P i ( t 0 ) = P ( 0 ) , x ^ i ( 0 ) = x ( 0 ) , x ˙ ^ i ( 0 ) = x ˙ ( 0 ) . i = 1, k ¯

где I - единичная матрица.

Первая группа уравнений (18) представляет собой рекуррентные уравнения последовательной идентификации, а каждое последующее уравнение оценки для к+1 использует в качестве входных параметров y, z ^ 1 , , z ^ k и x ^ 1 , , x ^ k , что позволяет получить более точные значения идентифицируемых параметров.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на вход устройства подается у, а в первом блоке 1.1 хранения констант записываются значения µ-1, x ^ , x ˙ ^ , z ^ , Δt, γ, k, N-1, P, G, Ġ, I. Значение µ-1 с первого информационного выхода первого блока 1.1 хранения констант поступает на первый информационный вход первого блока 4.1 формирования произведения. Значение x ^ k со второго информационного выхода первого блока 1.1 хранения констант поступает на первый информационный вход первого блока 2.1 формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) и на первый информационный вход второго блока 2.2 формирования функции H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) . Значение x ˙ ^ k с третьего информационного выхода первого блока 1.1 хранения констант поступает на второй информационный вход первого блока 2.1 формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) . Значение z ^ k с четвертого информационного выхода первого блока 1.1 хранения констант поступает на третий информационный вход первого блока 2.1 формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) и на второй информационный вход второго блока 2.2 формирования функции H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) . Значение Δt с пятого информационного выхода блока 1.1 хранения констант поступает на второй информационный вход первого 8,1, второго 8.2, третьего 8.3 и шестого 8.6 блоков интегрирования, а также на первый информационный вход четвертого 8.4 и пятого 8.5 блоков интегрирования. Значение у с шестого информационного выхода блока 1.1 хранения констант поступает на второй информационный вход второго блока 5.2 формирования разности. Значение γ i k с седьмого информационного выхода первого блока 1.1 хранения констант поступает на первый информационный вход третьего блока 2.3 формирования функции (1-γi-1). Значение k с восьмого информационного выхода первого блока 1.1 хранения констант поступает на второй информационный вход третьего блока 2.3 формирования функции (1-γi-1) и на третий информационный вход первого блока 6.1 формирования суммы. Значение N-1 с девятого информационного выхода первого блока 1.1 хранения констант поступает на второй информационный вход третьего блока 4.3 формирования произведения. Значение P ˙ k с десятого информационного выхода первого блока 1.1 хранения констант поступает на первый и второй информационные входы соответственно шестого блока 4.6 и девятого блока 4.9 формирования произведения. Значение Ġk c одиннадцатого информационного выхода первого блока 1.1 хранения констант поступает на первый информационный вход второго блока 7.2 транспонирования, а также на первые информационные входы восьмого блока 4.8 и девятого блока 4.9 формирования произведения. Значение Ġk с двенадцатого информационного

выхода первого блока 1.1 хранения констант поступает на первый информационный вход седьмого блока 4.7 формирования произведения. Значение I с тринадцатого информационного выхода первого блока 1.1 хранения констант поступает на первый информационный вход третьего блока 5.3 формирования разности. Значение f ( x ^ k , x ˙ ^ k , z ^ k ) с информационного выхода первого блока 2.1 формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) поступает на второй информационный вход первого блока 5.1 формирования разности, а также на первые информационные входы второго блока 3.2, третьего блока 3.3 и четвертого блока 3.4 формирования производной. Значение H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) с информационного выхода второго блока 2.2 формирования функции H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) , поступает на первые информационные входы первого блока 7.1 транспонирования и второго блока 5.2 формирования разности, с информационного выхода которого значение y H ( x ^ i ( z ^ i ) , t ) поступает на второй информационный вход второго блока 4.2 формирования произведения, с информационного выхода которого значение γ i k ( y H ( x ^ i ( z i ^ ) , t ) ) поступает на первые информационные входы второго блока 1.2 хранения констант и первого блока 6.1 формирования суммы. Значение γ i k ( y H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) ) с информационного выхода второго блока 1.2 хранения констант поступает на второй информационный вход первого блока 6.1 формирования суммы, с информационного выхода которого значение i = 1 k γ i k ( y H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) ) поступает на первый информационный вход третьего блока 4.3 формирования произведения, с информационного выхода которого значение N 1 i = 1 k γ i k ( y H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) ) поступает на первый информационный вход четвертого блока 4.4 формирования произведения. Значение HT с информационного выхода первого блока 7.1 транспонирования поступает на первый информационный вход первого блока 3.1 формирования производной, с информационного выхода которого значение H T x ^ поступает на второй информационный вход четвертого блока 4.4 формирования произведения, с информационного выхода которого значение H T x ^ N 1 i = 1 k γ i k ( y H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) ) поступает соответственно на второй информационный вход первого блока 4.1 формирования произведения и на первые информационные входы пятого блока 4.5 формирования произведения и пятого блока 3.5 формирования производной, с информационного выхода которого значение x ^ { H T x ^ N 1 i = 1 k γ i k ( y H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) ) } поступает на первый информационный вход десятого блока 4.10 формирования произведения. Значение G k T с информационного выхода второго блока 7.2 транспонирования поступает на второй информационный вход шестого блока 4.6 формирования произведения, с информационного выхода которого значение P k G k T поступает на вторые информационные входы пятого блока 4.5 и десятого блока 4.10 формирования произведения, с информационного выхода которого значение P k G k T x ^ { H T x ^ N 1 i = 1 k γ i k ( y H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) ) } поступает на второй информационный вход одиннадцатого блока 4.11 формирования произведения. Значение GkPk информационного выхода девятого блока 4.9 формирования произведения поступает на первый информационный вход одиннадцатого блока 4.11 формирования произведения, с информационного выхода которого значение P k G k T x ^ { H T x ^ N 1 i = 1 k γ i k ( y H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) ) } G k P k поступает на второй информационный вход третьего блока 5.3 формирования разности, с информационного выхода которого значение I P k G k T x ^ { H T x ^ N 1 i = 1 k γ i k ( y H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) ) } G k P k поступает на первый информационный вход шестого блока 8.6 интегрирования, с информационного выхода которого значение Pk поступает на первый и второй информационные входы соответственно шестого блока 4.6 и девятого блока 4.9 формирования произведения. Значение μ 1 H T x ^ N 1 i = 1 k γ i k ( y H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) ) с информационного выхода первого блока 4.1 формирования произведения поступает на первый информационный вход первого блока 5.1 формирования разности, с информационного выхода которого значение f ( x ^ k , x ˙ ^ k , z ^ k ) μ 1 H T x ^ N 1 i = 1 k γ i k ( y H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) ) поступает на первый информационный вход первого блока 8.1 интегрирования, с информационного выхода которого значение x ˙ ^ k поступает на второй информационный вход первого блока 2.1 формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) и первый информационный вход второго блока 8.2 интегрирования, с информационного выхода которого значение x ^ i поступает на первые информационные входы первого блока 2.1 и второго блока 2.2 формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) и H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) соответственно. Значение P k G k T H T x ^ N 1 i = 1 k γ i k ( y H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) ) с информационного выхода пятого блока 4.5 формирования умножения поступает на первый информационный вход третьего блока 8.3 интегрирования, с информационного выхода которого снимается значение искомого вектора идентификации параметров z и подается на второй и третий информационные входы соответственно второго блока 2.2 и первого блока 2.1 формирования функции H ( x i ^ ( z i ^ ) , t ) и f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) соответственно. Значение f x ˙ ^ с информационного выхода второго блока 3.2 формирования производной поступает на второй информационный вход седьмого блока 4.7 формирования произведения, с информационного выхода которого значение f x ˙ ^ G ˙ k поступает на первый информационный вход второго блока 6.2 формирования суммы. Значение f x ^ с информационного выхода третьего блока 3.3 формирования производной поступает на второй информационный вход восьмого блока 4.8 формирования произведения, с информационного выхода которого значение f x ^ G k поступает на второй информационный вход второго блока 6.2 формирования суммы, с информационного выхода которого значение f x ˙ ^ G ˙ k + f x ^ G k поступает на первый информационный вход третьего блока 6.3 формирования суммы. Значение f x ^ с информационного выхода четвертого блока 3.4 формирования производной поступает на второй информационный вход третьего блока 6.3 формирования суммы, с информационного выхода которого значение G ¨ k поступает на второй информационный вход пятого блока 8.5 интегрирования, с информационного выхода которого значение Ġk поступает на первый информационный вход седьмого блока 4.7 формирования произведения и второй информационный вход четвертого блока 8.4 интегрирования, с информационного выхода которого значение Gk поступает на первый информационный вход второго блока 7.2 транспонирования, а также на первые информационные входы восьмого блока 4.8 и девятого блока 4.9 формирования произведения.

Первый блок интегрирования 8.1 (фиг.2) работает следующим образом. С информационного выхода первого блока 5.1 формирования разности значение x ¨ ^ поступает на первый информационный вход блока 8.1.1 формирования произведения. Значение Δt с пятого информационного выхода первого блока 1.1 хранения констант поступает на второй информационный вход первого 8.1 блока интегрирования, с информационного выхода которого значение x ¨ Δ t ^ поступает на первый информационный вход блока 8.1.2 формирования суммы. Значение x ˙ ^ i 1 информационного выхода линии задержки 8.1.3 поступает на второй информационный вход блока 8.1.2 формирования суммы, с информационного выхода которого снимается значение первообразной x ˙ ^ i и подается на первый вход линии задержки 8.1.3 и на второй информационный вход первого блока 2.1 формирования функции f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) и первый информационный вход второго блока 8.2 интегрирования. Остальные блоки интегрирования работают аналогично.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. http://wwwl.fips.ru/fips_servl/fips_servlet

2. Колесников А.А. Синергетическая теория управления. Таганрог: ТРТУ. -М.: Энергоатомиздат, 1994, с.117-124.

3. Лурье А.И. Аналитическая механика. -М.: Гос.изд. физ. - мат.лит., 1961, с.642-648.

4. Сейдж Э.П., Меле Д.Л. Идентификация систем управления. -М.: Наука, 1974. с.204-212.

5. Справочник по теории автоматического управления. / Под ред. А.А. Красовского. М.: Наука, 1987, с.347-360.

6. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1986, с.15-18.

7. Фарина А., Студер Ф. Цифровая обработка радиолокационной информации. Сопровождение целей. - М.: Радио и связь, 1993, с.38-47.

Устройство идентификации Лагранжевых динамических систем на основе итерационной регуляризации, содержащее первый блок хранения констант; первый, второй блоки формирования функций f ( x ^ i , x ˙ ^ i , z ^ i ) , H ( x ^ i , ( z ^ i ) , t ) соответственно; первый, второй, третий, четвертый, пятый блоки формирования производной; первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый блоки формирования произведения; первый, второй, третий блоки формирования разности; первый, второй блоки формирования суммы; первый, второй блоки транспонирования; первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой блоки интегрирования; при этом первый информационный вход первого блока хранения констант является входом устройства, а информационный выход третьего блока интегрирования является выходом устройства, отличающееся тем, что в устройство введены второй блок хранения констант, третий блок формирования функции (1-γi-1), третий блок формирования суммы, причем информационный выход второго блока формирования произведения соединен с информационным входом второго блока хранения констант, информационный выход которого соединен со вторым входом первого блока формирования суммы; седьмой информационный выход первого блока хранения констант соединен с первым информационным входом третьего блока формирования функции (1-γi-1); восьмой информационный выход первого блока хранения констант соединен со вторым информационным входом третьего блока формирования функции (1-γi-1), выход которого соединен со вторым информационным входом второго блока формирования произведения; информационный выход второго блока формирования суммы соединен с первым информационным входом третьего блока формирования суммы; информационный выход четвертого блока формирования производной соединен со вторым информационным входом третьего блока формирования суммы, информационный выход которого соединен со вторым информационным входом пятого блока интегрирования.



 

Похожие патенты:

Заявленное изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для коррекции на основе квантовой теории температуры радиационного термометра.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для прогнозирования стационарных и нестационарных случайных процессов, повышения качества и точности управления в цифровых системах контроля и наведения различных объектов.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для прогнозирования стационарных и нестационарных случайных процессов. Технический результат заключается в возможности получения оценки второй производной по формуле численного дифференцирования для равноотстоящих узлов функции в n-й (текущей) расчетной точке предыстории входной сглаженной дискретной последовательности.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для прогнозирования стационарных и нестационарных случайных процессов, повышения качества и точности управления в цифровых динамических системах контроля.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах анализа и обработки видеосигналов, цифровом телевидении. Техническим результатом является выделение двумерной оценки динамического изображения в условиях недостаточной априорной информации о статистических характеристиках аддитивного шума и функции полезной составляющей.

Изобретение относится к цифровому прогнозирующему и дифференцирующему устройству. Технический результат заключается в упрощении аппаратной реализации и расширении функциональных возможностей устройства.

Изобретение относится к цифровой вычислительной и информационной технике и может быть использовано в станках с программным управлением и в автоматизированных системах научных исследований.

Изобретения относятся к вычислительной технике и могут быть использованы для обнаружения неисправностей спутников и корректировки таких неисправностей. Техническим результатом является возможность определения типа неисправности.

Изобретение относится к области обработки панхроматических (широкополосных по спектру формирующего их электромагнитного излучения) изображений с целью совершенного выделения интегрированных в них спектрозональных изображений.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для обработки предварительно зарегистрированных однократных или редко повторяющихся нестационарных сигналов, сопровождаемых широкополосным стационарным процессом, например вибрационным. Достигаемый технический результат - выделение нестационарных сигналов, имеющих ограниченную длительность, произвольных по форме и спектру частот. Способ фильтрации нестационарных сигналов выполняется посредством корреляционного приема предварительно записанных на носитель информации с последующим выделением полезного сигнала, а поиск полезного сигнала осуществляется одновременно с запоминанием мгновенных значений корреляционной функции и спектральной плотности сигнала, их сравнением и выявлением отличий соответствующих характеристик от признаков стационарности, при этом производят оценку амплитудно-частотного диапазона полезного сигнала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к активной радио- и ультразвуковой локации и, в частности, может быть использовано для подповерхностного зондирования. Согласно способу генерируют и облучают объект радио- и ультразвуковыми волнами различных частот и независимо регистрируют амплитуды, фазы и поляризации принятых волн. Изображение формируют вычислительными методами путем вычисления и пропорционального отображения для каждого элемента изображения значений функции правдоподобия ожидаемых значений амплитуд и фаз, рассчитанных на модели процесса зондирования соответствующего элемента объекта. При формировании изображения, предназначенного для визуального анализа, отдельные составляющие функции правдоподобия, рассчитанные для различных частот радио- и ультразвуковых волн, отображают различными цветами. Технический результат - повышение информативности за счет формирования цветных гибридных радиоультразвуковых изображений объектов. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам прогнозирования результатов измерений. Технический результат заключается в повышении достоверности результатов измерения за счет адаптации времени прогноза. Устройство содержит блок хранения входной реализации, выполненный в виде последовательно соединенных N линий задержки, выходы которых, а также вход первой линии задержки, соединены с входами блока аппроксимации полиномом первой степени и входами блока оценки среднего уровня сигнала. Выход блока аппроксимации полиномом первой степени соединен с входом блока определения периода упреждения, а также с первым входом блока прогноза и первым входом блока анализа. Выход блока прогноза соединен с входом блока обратного преобразования, выход которого соединен с первым входом коммутатора и третьим входом блока анализа, а второй вход коммутатора и четвертый вход блока анализа соединены с входом блока нелинейного преобразования. Выход блока оценки среднего уровня сигнала соединен с пятым входом блока анализа, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора. Выход коммутатора является выходом всего устройства. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к анализу и обработке изображений. Технический результат - обеспечение реконструкции значений пикселей динамических двумерных сигналов в условиях неполной априорной информации. Устройство редактирования видеопоследовательностей содержит: блок хранения данных, блок хранения пикселей, блок создания словаря, блок хранения словаря, блок поиска подобия, блок обработки, блок вычисления приоритета, блок заполнения изображения, блок управления, блок хранения маски, блок выбора меток случайным образом, блок поиска меток, блок задержки, блок хранения кадров, блок установки меток пользователя, блок выделения объектов с помощью альфа-канала, генератор тактовых импульсов. 4 ил.

Изобретение относится к области обработки электрических сигналов, а именно к методам удаления импульсной помехи из электрического сигнала. Техническим результатом предлагаемого способа является повышение чувствительности и точности определения отсчета с импульсной помехой. В способе электрический сигнал преобразуют в цифровой сигнал путем измерения его в равномерно фиксированные моменты времени, предсказывают отсчеты цифрового сигнала с помощью основного оператора линейного предсказания, формируют контрольный сигнал и, если его абсолютная величина на данном отсчете превышает порог срабатывания, считают, что найден отсчет с импульсной помехой, и заменяют его предсказанным отсчетом, с помощью дополнительного оператора линейного предсказания формируют оценки отсчетов цифрового сигнала, определяют невязки упомянутых операторов как ошибки предсказания отсчетов цифрового сигнала операторами на основе соответствующих последовательностей отсчетов, сдвинутых по времени относительно друг друга, образуют сигнал обобщенной невязки как полусумму невязок упомянутых операторов и принимают его за контрольный сигнал, причем выбирают амплитудно-фазовые частотные характеристики операторов линейного предсказания таким образом, чтобы при предсказании одного и того же отсчета сигнала, свободного от импульсной помехи, на основе одной и той же последовательности отсчетов сигнала ошибки операторов были противоположны по знаку и равны по модулю. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки информации с высокими требованиями к частотной избирательности выполнения фильтрации. Техническим результатом является повышение частотной избирательности полосовой фильтрации без снижения быстродействия. Устройство содержит блок умножения, сумматор, блок хранения выборочных значений сигнала, блок хранения коэффициентов, мультиплексор, четыре регистра, блок управления. 7 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к системам обработки изображений. Техническим результатом является уменьшение погрешности восстановления изображений. Предложено устройство восстановления искаженных значений пикселей изображений. Устройство содержит блок хранения изображения, блок хранения пикселей, блок создания словаря, блок хранения словаря, блок обработки, блок вычисления приоритета, блок определения адаптивной формы, блок поиска подобия, блок вычисления СКО, блок анализа, блок заполнения изображения, генератор тактовых импульсов. 6 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к системам обработки изображений. Техническим результатом является уменьшение погрешности определения расстояния от объектов сцены до камеры сенсора. Предложено устройство восстановления карты глубины сцены. Устройство содержит блок хранения входной реализации, блок хранения цветного изображения, блок определения участков квазистационарности, блок формирования маски, поэлементный умножитель, блок вычисления медианной оценки, блок хранения оценки полезной составляющей, счетчик текущей строки, счетчик текущего столбца, четыре блока задержки, блок хранения карты глубины, блок формирования маски карты глубины, блок восстановления карты глубины, генератор тактовых импульсов. 9 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах анализа и обработки изображений, цифровом телевидении. Техническим результатом является уменьшение погрешности восстановления изображений за счет повышения точности поиска похожих блоков путем учета текстурных особенностей изображений. Предложено устройство восстановления двумерных сигналов на основе реконструкции искаженных пикселей изображений. Устройство содержит блок хранения изображения, блок хранения пикселей, блок поворота, блок создания словаря, блок хранения словаря, блок обработки, блок вычисления приоритета, блок определения адаптивной формы, блок оценки пространственного соответствия, первый и второй блоки текстурного анализа, блок оценки соответствия гистограмм, блок поиска подобия, блок усреднения пикселей, блок заполнения изображения, генератор тактовых импульсов. 6 ил.

Изобретение относится к способам определения режимных значений геофизической величины W - скорости ветра, высоты волнения, температуры воздуха. Геофизическую величину W многократно измеряют, по результатам измерений формируют временной ряд данных W(t) и, с использованием ряда данных измерений W(t), строят эмпирическую вероятностную функцию обеспеченности F(W), затем для нее определяют аналитическую аппроксимацию функции обеспеченности Fap(W), которую экстраполируют за пределы максимального значения данных измерений WM до значения заданного вероятностного режима, по которому определяют искомое режимное значение геофизической величины. Аналитическую аппроксимацию Fap(W) выполняют в виде полинома степени n, коэффициенты которого определяют известным способом в логарифмических координатах для функций обеспеченности и в линейных координатах для геофизической величины W. Нижнюю Wlo и верхнюю Whi границы области построения аппроксимации [Wlo, Whi] и степень полинома n подбирают такими, чтобы значение логарифма аппроксимирующей функции Fap(WM), взятой в точке максимального значения данных измерений WM, было больше соответствующего значения эмпирической функции F(WM) на величину, не превышающую погрешности Δ для F(WM), которую определяют по данным измерений. Способ позволяет повысить достоверность получаемых оценок режимных величин. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может быть использовано в автоматических и автоматизированных системах различного назначения для идентификации параметров. Техническим результатом является повышение точности идентификации параметров динамических систем. Устройство содержит блоки хранения констант, блоки формирования функций, блоки формирования производной, блоки формирования произведения, блоки формирования разности, блоки формирования суммы, блоки транспонирования, блоки интегрирования. Указанный технический результат достигается за счет вычисления и последовательного уточнения значений параметров регуляризации. 2 ил.

Наверх