WYKORZYSTANIE ESTYMATORóW I OBSERWATORóW STANU JAKO SOFTWAROWYCH CZUJNIKóW POMIAROWYCH DLA NIEDOST?PNYCH POMIAROWO-ZMIENNYCH PROCESOWYCH

摘要

Artyku? przedstawia przegl?d ró?niczkowych asymptotycznych obserwatorów (estymatorów) stanu typu Luenbergera lub Kal-mana oraz ca?kowych obserwatorów odtwarzaj?cych stan dok?adnie, stosowanych w liniowych uk?adach dynamicznych. Estymatory i obserwatory mog? pracowa? jako softwarowe czujniki niedost?pnych do pomiaru zmiennych wektora stanu uk?adu. Takie soft-sensory, dostarczaj?ce wirtualnej informacji mog? by? wykorzystane dla celów sterowania, do diagnostyki i wykrywania b??dów w procesach technicznych oraz do monitoringu procesu, pod warunkiem, ?e znany jest model tego procesu. Obserwatory ró?niczkowe gwarantuj? jedynie asymptotyczne nad??anie za stanem rzeczywistym tzn. nieznany pocz?tkowy b??d odtwarzania z biegiem czasu maleje do zera, ale nie ma mo?liwo?ci obliczenia jego bie??cej warto?ci, czyli rzeczywistego stanu. W drugiej cz??ci artyku?u przedstawiono innego typu obserwator stanu, który ma struktur? opart? o operatory ca?kowe. Na podstawie pomiarów sygna?ów wyj?ciowych i wej?ciowych uk?adu na pewnym z góry okre?lonym skończonym przedziale czasu T, zwanym oknem pomiarowym, mo?e on po tym przedziale dok?adnie odtworzy? stan z pocz?tku okna (stan pocz?tkowy) lub z końca okna (stan bie??cy). W wersji on-line dok?adna rekonstrukcja stanu x(t) jest wykonywana w sposób ci?g?y dla ka?dego t, na podstawie specjalnej procedury wykonywanej w dwóch równolegle i p?ynnie przesuwanych oknach o przyj?tej szeroko?ci T, na przedziale czasowym [t- T,t]. W jednym oknie przetwarzany jest sygna? sterowania, a w drugim sygna? z wyj?cia systemu. Pokazano zasadnicze ró?nice tych obserwatorów