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An Optimal Identification of the Input-Output Disturbances in Linear Dynamic Systems by the Use of the Exact Observation of the State

机译：利用状态的精确观测最优识别线性动力系统中的输入-输出扰动

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摘要

A new methodology for the identification of the values of unknown disturbance signals acting in the input and output measurements of the dynamic linear system is presented. For the solution of this problem, the new idea of the use of two different state observers, which are coworking simultaneously in parallel, was elaborated. Special integral type observers are operating on the same finite time window of the width T and both can reconstruct the exact value of the vector state x(T) on the basis of input-output measurements in this interval [0, T]. If in the input-output signals the disturbances are absent (measurements of I/O signals are perfect) then both observers (although they are different) reconstruct the exact and the same state x(T). However, if in the measurement signals the disturbances are present then these observers will reconstruct the different values of the final states x1(T)=x(T)+e1(T) and x2(T)=x(T)+e2(T). It is because they have different norms and hence they generate different errors in both estimated states. Because of the disturbances, the real state x(T) is unknown, but it is easy to calculate the state difference: x1(T)-x2(T)=e1(T)-e2(T). It occurs that, based on this difference, the values of all the disturbances acting during the control process can be identified. In the paper, the theory of the exact state observation and application of such observers in online mode is recalled. The new methodology for disturbances identification is presented.
机译：提出了一种新的方法，用于识别在动态线性系统的输入和输出测量中起作用的未知干扰信号的值。为了解决这个问题，阐述了使用两个同时并行工作的不同状态观察器的新思想。特殊的整数类型观测器在宽度T的相同有限时间窗口上运行，并且两者都可以基于此间隔[0，T]中的输入输出测量来重建矢量状态x（T）的精确值。如果在输入输出信号中不存在干扰（I / O信号的测量是完美的），则两个观察者（尽管它们是不同的）都将重建精确且相同的状态x（T）。但是，如果在测量信号中存在干扰，则这些观察者将重构最终状态x1（T）= x（T）+ e1（T）和x2（T）= x（T）+ e2（ T）。这是因为它们具有不同的规范，因此在两种估计状态下它们都会产生不同的误差。由于扰动，真实状态x（T）未知，但是很容易计算状态差：x1（T）-x2（T）= e1（T）-e2（T）。基于这种差异，可以确定在控制过程中作用的所有干扰的值。在本文中，我们回顾了精确状态观测的理论以及此类观测器在在线模式下的应用。提出了扰动识别的新方法。

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  • 来源
    《Mathematical Problems in Engineering》 |2018年第15期|8048567.1-8048567.15|共15页
  • 作者

    Byrski Jedrzej; Byrski Witold;

  • 作者单位

    AGH Univ Sci & Technol Dept Appl Comp Sci Krakow Poland;

    AGH Univ Sci & Technol Dept Automat Control & Robot Krakow Poland;

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