[发明专利]一种基于上位机和可编程控制器的系统辨识方法

摘要

本发明公开了一种基于上位机和可编程控制器的系统辨识方法，在可编程控制器上编程，产生用于辨识的激励信号-伪随机多位式信号PRMS；然后充分利用上位机WinCC和下位机可编程控制器的特点，高速采集输入、输出数据（采集周期可达5ms），这样保证了能有充分的数据用于系统辨识。为了实现WinCC的高速数据采集，首先在可编程控制器将连续采集的信号数据依次存储在数据块中，然后在上位机WinCC中建立多个外部变量对应数据块中的全部过程变量，通过“多个变量读取同一信号数据的连续值”来间接实现上位机WinCC高速数据采集。本发明为工业现场进行系统辨识提供了一种简单、可靠、低成本的方法。

主权项

一种基于上位机和可编程控制器的系统辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：1）发生激励信号PRMS：给种子赋初值，即初始化R(0)=0，设置保持时间T；利用公式R(n+1) = [R(n) * a + b] mod c，每隔时间T计算得到一个激励信号R(n+1)；其中，mod表示求余数；a,b均为质数；c为常数；2）在可编程控制器中建立两个全局数据块DB1和DB2，分别在两个全局数据块DB1和DB2中建立一个整型过程变量和一个长度为N的浮点型数组过程变量，两个全局数据块DB1和DB2中的浮点型数组过程变量分别用来存储待辨识物理系统的激励信号PRMS和输出信号，两个整型过程变量分别用来存储最新存入的激励信号PRMS的位置编号和输出信号的位置编号；可编程控制器每隔时间T1将激励信号PRMS和输出信号分别依次存储到全局数据块DB1和DB2中，每一次存储时，更新激励信号PRMS的位置编号、输出信号的位置编号、激励信号PRMS和输出信号；其中，Tl≥lms；3）在上位机WinCC软件的变量表中建立2N个浮点型外部变量，其中前N个浮点型外部变量与全局数据块DB1中的长度为N的浮点型数组过程变量包含的N个浮点型过程变量一一对应，后N个浮点型外部变量与全局数据块DB2中的长度为N的浮点型数组过程变量包含的N个浮点型过程变量一一对应；同时建立两个整型外部变量，分别将两个整型外部变量与两个全局数据块中的整型过程变量对应；这样，上位机WinCC通过自身的外部变量与上述可编程控制器的过程变量建立的映射关系，每隔时间T2对外部变量刷新一次，实现上位机和下位机数据的实时通讯；T2≥250ms；4）分别读取并保存全局数据块DB1和全局数据块DB2中的数据；每隔时间T2，分别将可编程控制器中两个全局数据块的2N个浮点型数据读取到上位机中；其中，T2≥250ms。