17164

Стохастичні системи

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Лекція 6. Тема. Стохастичні системи. План 1.Поняття стохастичної системи. 2. Моделювання випадкових процесів з дискретним часом. 3. Марковська апроксимація випадкових процесів. 1.Поняття стохастичної системи. Динамічна система називається стохастичною я...

Украинкский

2013-06-29

59.5 KB

10 чел.

Лекція 6. Тема. Стохастичні системи.

План

1.Поняття стохастичної системи.

2. Моделювання випадкових процесів з дискретним часом.

3. Марковська апроксимація випадкових процесів.

1.Поняття стохастичної системи.

Динамічна система називається стохастичною, якщо вона описується диференціальним або різницевим рівнянням, у праву частину якого входить випадковий процес.

Таку систему можна представити у вигляді лінійного або нелінійного чотириполюсника, на вхід якого подається шум

                         Стохастична       

(t)                          система                  X(t)

  (t)- шум

  X(t)- ввихідний процес

Складання моделі будь-якої динамічної системи повинне в реальних умовах(наприклад рух літака або ракети) складатися за допомогою попередніх експериментів над рухом реальної системи. (Як правило це диференціальні або різницеві рівняння) і в ці рівняння

вставляється деякий шум, що є випадковим процесом.

Для подальшого складання моделі використається ідентифікація моделі на підставі експерименту або експериментальних даних.

Ідентифікацією  називається оцінка коефіцієнтів різницевого рівняння й оцінка параметрів шуму: дисперсії, мат. очікування, ковариации й ін. Ідентифікація служить для того, щоб реальний процес і модель були близькі. Одержавши модель,  ми маємо можливість, використовуючи цю модель, одержати близьку до реальної картини ситуацію руху системи й створити керування ситуацією по нашій моделі.

Висновок: Модель потрібна, щоб на ЕОМ навчитися проектувати керовані динамічні системи для будь-яких тактичних ситуацій, відомих із практики.Правильно створена модель - це максимум успіху в проектуванні ефективної системи. Після створення й відпрацьовування моделі стохастической динамічної системи створюється апаратури по цій моделі, що перевіряється на динамічному стенді.Динамічний стенд - 2й етап моделювання реальної ситуації вже з апаратурами. 3й етап складається в перевірці апаратур на полігоні.( На борті транспортного або військового редства).

2.Моделювання випадкових процесів з дискретним часом

(1)  - вибірка випадкового процесу з дискретним часом. Процес (1) у загальному виді дуже важко аналізувати, цей процес, як правило, отриманий з експерименту. Цей реальний процес звичайно апроксимується іншим процесом, що дозволить нам математично створювати моделі, близькі до реального процесу.

Таке створення моделей називається - апроксимацією.Сам апроксимуючий процес називається агрегат.

2.Марковська апроксимація випадкових процесів

Марковським процесом називається такий процес, у якого багатомірна щільність імовірності факторизуется в наступному виді : Деякі значення фазових змінних в n-мірному просторі - це

багатомірна з імовірності.

Двовимірна щільність. Багатомірна ФПВ несе всю інформацію про випадковий процес. Більше інформації не існує. Однак використати цю багатомірну ФПВ надзвичайно складно на практиці, тому часто прибігають до деяких апроксимацій процесу :

                                                                                          

             Апроксимувати - вибрати такі отсчеты процесу в моменти часу , щоб всі  були незалежні, тоді багатомірна ФПВ факторизуется в такий спосіб:  факторизация. Однак при такий факторизации може втратитися інформація про випадковий процес. Є втрата інформації для довільних отсчетов (кореллированность процесу).Існує 2й спосіб апроксимації -марковский спосіб апроксимації. Для марковских процесів багатомірна ФПВ факторизуется так:

(2)   , где  - умовна щільність імовірності.

Факторизация (2) дозволяє сильно спростити математичні викладення в завданнях фільтрації й керування.

Визначення : Процес називається марковським, якщо виконується умова (2)

Контрольні питання

1.Поняття схоластичної системи.

2. Моделювання випадкових процесів з дискретним часом.

3. Марковская апроксимація випадкових процесів.

Список літератури.

1. Іванов А.А. Теория автоматического управления и регулирования. М.: издательство «Недра», 1970, с. 252.

2. Я.З. Цыпкин «Основы теории автоматических систем». М.: «Наука», 1977, с. 560.

3. Фельдбаум А.А., Теоретические основы связи и управления. М.: «Наука», 1963, с. 240.

4. Понтрягин А.С., Математическая теория оптимальных процессов. М.: «Наука», 1961, с. 320.

5. Зубов В.И. Лекции по теории управления. М.: «Наука», 1975, с. 345.

6. Перегудовидр Ф.И. Информационные системы для руководителей. М.: Финансы и статистика, 1992, с. 168.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1125. Основы лабораторных исследований по информатике 1.04 MB
  Составление, ввод, трансляция и выполнение программ линейной и разветвляющейся структуры. Составление, ввод, отладка и выполнение программ, использующих одномерные массивы. Программирование алгоритмов сортировки и поиска.
1126. Корреляционный и регрессионный анализ 955 KB
  Корреляционный анализ. Множественный коэффициент корреляции. Классификатор на основе ядерных оценок. Регрессионный анализ. Коэффициент ошибок (на обучающей выборке). Применение QDA.
1127. Термическая обработка углеродистой стали на мелкое зерно 110.5 KB
  Изучить влияние отжига и нормализации на величину зерна в стали. Освоить методику определения величины аустенитного зерна по ГОСТ 5639-82. Роль термической обработки в процессах формирования зерна в сталях.
1128. Термическая обработка углеродистой стали 272.5 KB
  Влияние термической обработки на механические свойства (твердость) углеродистой стали. Назначения режима термической обработки при проведении закалки, нормализации, отжига и отпуска углеродистой.
1129. Влияние углерода на твердость термически обработанных сталей 175 KB
  Зависимость между содержанием углерода в стали и ее твердостью после отжига и закалки. Влияние углерода на структуру и свойства отожженных сталей. Количество остаточного аустенита при закалке сталей при увеличении содержания углерода
1130. Определение прокалываемости стали 162.5 KB
  Ознакомиться с методикой определения прокаливаемости. Выяснить влияние химического состава сталей и размеров деталей на прокаливаемость. Неоднородный аустенит. Нерастворенные частицы (карбиды, оксиды, интерметаллические соединения).
1131. Цементация стали 581.5 KB
  Сущность процесса цементации. Химико-термическая обработка, при которой поверхность стальных деталей насыщается углеродом. Термическая обработка цементованных деталей.
1132. Операционный контроль геометрических параметров оптических деталей 143 KB
  Ознакомится с основными геометрическими параметрами оптических деталей и методами их измерения. Изучить состав и устройство основных видов оборудования и приспособлений для измерения параметров оптических деталей. Овладеть навыками измерений толщины, радиуса кривизны, предела разрешения и других параметров линз, пластин и призм.
1133. Исследование процесса сборки автоколлимационной зрительной трубки 234.5 KB
  Ознакомиться с методом автоколлимации и способами его реализации. Изучить конструкцию автоколлимационной трубки. Овладеть навыками проведения юстировочных и контрольных операций в процессе сборки оптических систем. Провести измерения плоскопараллельности методом автоколлимации.