Parametristen mallien identifiointiprosessi

Samankaltaiset tiedostot
Parametristen mallien identifiointiprosessi

Identifiointiprosessi

Mat Systeemien identifiointi, aihepiirit 1/4

Identifiointiprosessi II

Missä mennään. systeemi. identifiointi. mallikandidaatti. validointi. malli. (fysikaalinen) mallintaminen. mallin mallin käyttötarkoitus, reunaehdot

Identifiointiprosessi

Identifiointiprosessi

Mat Systeemien identifiointi

Identifiointiprosessi

Dynaamisten systeemien identifiointi 1/2

Identifiointiprosessi

Säätötekniikkaa. Säätöongelma: Hae (mahdollisesti ulostulon avulla) ohjaus, joka saa systeemin toimimaan halutulla tavalla

Automaatiotekniikan laskentatyökalut (ALT)

Taajuus-, Fourier- ja spektraalianalyysi

Taajuus-, Fourier- ja spektraalianalyysi

Taajuus-, Fourier- ja spektraalianalyysi

Säätötekniikkaa. Säätöongelma: Hae (mahdollisesti ulostulon avulla) ohjaus, joka saa systeemin toimimaan halutulla tavalla

Tietokoneavusteinen säätösuunnittelu (TASSU)

TIETEEN METODIIKKA MODUULIN YHTEISEN OSUUDEN KURSSILISTA LV Kurssikuvaukset

8. kierros. 1. Lähipäivä

Hyvyyskriteerit. ELEC-C1230 Säätötekniikka. Luku 8: Säädetyn järjestelmän hyvyys aika- ja taajuustasossa, suunnittelu taajuustasossa, kompensaattorit

MALLIT VESIJÄRJESTELMIEN TUTKIMUKSESSA

Säätötekniikan matematiikan verkkokurssi, Matlab tehtäviä ja vastauksia

Kon Simuloinnin Rakentaminen Janne Ojala

3. kierros. 2. Lähipäivä

TIETEEN METODIIKKA MODUULIN YHTEISEN OSUUDEN KURSSILISTA LV Kurssikuvaukset

Dynaamisten systeemien teoriaa. Systeemianalyysilaboratorio II

Tilaesityksen hallinta ja tilasäätö. ELEC-C1230 Säätötekniikka. Luku 6: Tilasäätö, tilaestimointi, saavutettavuus ja tarkkailtavuus

TN-IIa (MAT22001), syksy 2017

4. kierros. 1. Lähipäivä

1 PID-taajuusvastesuunnittelun esimerkki

T SKJ - TERMEJÄ

Tehtävä 1. Vaihtoehtotehtävät.

Signaalimallit: sisältö

MATLAB harjoituksia RST-säädöstä (5h)

Tentin materiaali. Sivia: luvut 1,2, , ,5. MacKay: luku 30. Gelman, 1995: Inference and monitoring convergence

20 Kollektorivirta kun V 1 = 15V Transistorin virtavahvistus Transistorin ominaiskayrasto Toimintasuora ja -piste 10

ELEC-C7230 Tietoliikenteen siirtomenetelmät

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

3. kierros. 1. Lähipäivä

Systeemin käyttäytyminen. ELEC-C1230 Säätötekniikka. Systeemin navat ja nollat. Systeemin navat ja nollat

ELEC-C1230 Säätötekniikka. Luku 8: Säädetyn järjestelmän hyvyys aika- ja taajuustasossa, suunnittelu taajuustasossa, kompensaattorit

MS-C2103 Koesuunnittelu ja tilastolliset mallit (5 op)

8. kierros. 2. Lähipäivä

Tieverkon kunnon stokastinen ennustemalli ja sen soveltaminen riskienhallintaan

ELEC-C7230 Tietoliikenteen siirtomenetelmät. Yleistä

Menetelmiä jatkuvaan opiskeluun kannustamiseen ja oppimisen seurantaan

Palautekysely tilastollisen signaalinkäsittelyn kurssiin

MS-C2128 Ennustaminen ja Aikasarja-analyysi, 5 op Esittely

PHYS-C0240 Materiaalifysiikka (5op), kevät 2016

Harjoitus 7: Dynaamisten systeemien säätö (Simulink)

MS-C2128 Ennustaminen ja Aikasarja-analyysi, 5 op Esittely

SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU

Harjoitus 6: Simulink - Säätöteoria. Syksy Mat Sovelletun matematiikan tietokonetyöt 1

Mat Työ 2: Voimalaitoksen säätö

SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU

T DATASTA TIETOON

Matemaattisesta mallintamisesta

SaSun VK1-tenttikysymyksiä 2019 Enso Ikonen, Älykkäät koneet ja järjestelmät (IMS),

Tilastollinen päättely II (MAT22003), kevät 2018

ELEC-C1230 Säätötekniikka

MS-C2103 Koesuunnittelu ja tilastolliset mallit (5 op)

MTTTA1 Tilastomenetelmien perusteet 5 op Luento , osa 1. 1 Kokonaisuudet johon opintojakso kuuluu

OPETUSSUUNNITELMALOMAKE

Esimerkki: Laaduntasaussäiliö. Esimerkki: Laaduntasaussäiliö. Taajuusanalyysi. ELEC-C1230 Säätötekniikka. Luku 7: Taajuusanalyysi

OPETUSSUUNNITELMALOMAKE

OPETUSSUUNNITELMALOMAKE

Esimerkki: Laaduntasaussäiliö. Esimerkki: Laaduntasaussäiliö. Taajuusanalyysi. ELEC-C1230 Säätötekniikka. Luku 7: Taajuusanalyysi

Y (s) = G(s)(W (s) W 0 (s)). Tarkastellaan nyt tilannetta v(t) = 0, kun t < 3 ja v(t) = 1, kun t > 3. u(t) = K p y(t) K I

Laskuharjoitus 9, tehtävä 6

Simulation and modeling for quality and reliability (valmiin työn esittely) Aleksi Seppänen

Mittaustekniikka (3 op)

Harjoitus 3: Matlab - Matemaattinen mallintaminen

Tilayhtälötekniikasta

Yhteisöllinen mallintaminen ja hajautetut mallit Ari Jolma Aalto-yliopisto. Mallinnusseminaari 2011 Lahti. Ari Jolma 1

DEE Sähkötekniikan perusteet 5 op

Harjoitus 7: Dynaamisten systeemien säätö (Simulink)

MTTTP5, luento Kahden jakauman sijainnin vertailu (jatkoa) Tutkimustilanteita y = neliöhinta x = sijainti (2 aluetta)

OPETUSSUUNNITELMALOMAKE

FyMM IIa Kertausta loppukoetta varten

Numeeriset menetelmät TIEA381. Luento 8. Kirsi Valjus. Jyväskylän yliopisto. Luento 8 () Numeeriset menetelmät / 35

Harjoitus (15min) Prosessia P säädetään yksikkötakaisinkytkennässä säätimellä C (s+1)(s+0.02) 50s+1

Suhteellisuusteorian perusteet 2017

Talousmatematiikan perusteet: Johdanto. Kurssin tavoitteet Käytännön järjestelyt Suosituksia suorittamiseen

Mediaanisuodattimet. Tähän asti käsitellyt suodattimet ovat olleet lineaarisia. Niille on tyypillistä, että. niiden ominaisuudet tunnetaan hyvin

Kurssin sisältö. Kurssilla vähemmän. Johdatus ohjelmistotekniikkaan. Mitä on ohjelmistotekniikka? Miten ohjelmistoja suunnitellaan ja toteutetaan?

Tervetuloa! Matematiikka tutuksi

MS-C2128 Ennustaminen ja Aikasarja-analyysi, 5 op Esittely

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Seurantalaskimen simulointi- ja suorituskykymallien vertailu (valmiin työn esittely) Joona Karjalainen

PHYS-A3132 Sähkömagnetismi (ENG2) ( )

Lakkautetut vastavat opintojaksot: Mat Matematiikan peruskurssi P2-IV (5 op) Mat Sovellettu todennäköisyyslaskenta B (5 op)

ELEC-C1230 Säätötekniikka

Aktivoiva luento-opetus & sillanrakennus kliiniseen opetukseen

Helsinki University of Technology

Hieman lisää malleista ja niiden hyödyntämisestä

Pelin kautta opettaminen

KJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet Kurssiesite

H(s) + + _. Ymit(s) Laplace-tason esitykseksi on saatu (katso jälleen kalvot):

MS-C2103 Koesuunnittelu ja tilastolliset mallit (5 op)

Transkriptio:

Parametristen mallien identifiointiprosessi Koesuunnittelu Identifiointikoe Epäparametriset menetelmät Datan esikäsittely Mallirakenteen valinta Parametrien estimointi Mallin validointi Mallin käyttö & ylläpito

Näkökulmia mallintamiseen Mallin pätevyysalue: Systeemin ominaisuudet toimintapisteessä / toimintapisteen ympäristössä Identifiointikoe Validointi pätevyysalueella Mallin oikeellisuus (validity): toiminta pätevyysalueella Mallin luotettavuus (credibility): toiminta pätevyysalueen ulkopuolella Miten luoda luotettavia malleja eikä pelkästään oikeita? laajempi pätevyysalue => luotettavuus vrt. Newtonin vetovoimalaki ja Ptolemaioksen käsitys aurinkokunnasta

Kriittisyys mallia kohtaan Malli on oikea ja ehkä luotettava, ei koskaan oikea Pääasia on systeemi ja ongelma jota mallilla ratkaistaan, ei malli Yhteys olemassaolevaan teoriaan ei kannata keksiä pyörää uudestaan Simulointituloksia tulkittaessa muistettava mallin tarkkuus ja approksimaatioiden taso

Myyvä malli Tärkeä käytännön ongelma: miten tilaaja saadaan ymmärtämään malli ja uskomaan sen toiminta? Mallintajan on ymmärrettävä mallin rakenne Mallintajan on pystyttävä kommunikoimaan malli erittäin yksinkertaisella tasolla Tilaajan on ymmärrettävä malli ja miten sen tulokset syntyvät => Monimutkaisuuden oltava aidosti tarpeen oltava ymmärrettävää tuotettava lisäarvoa

Katsaus menneeseen systeemi mallin käyttötarkoitus, reunaehdot (fysikaalinen) mallintaminen identifiointi luonnonlait yms. kokeita + vertailu mallikandidaatti validointi päättely, mallirakenteen valinta Lähestymistavat tukevat toisiaan ylläpito malli

Luennot 1-6 Mallintaminen, dynaamisten systeemien mallit: Fysikaalinen mallintaminen vs. identifiointi (1) Jatkuva-aikaisen tilamalli (2), input-output kuvaus (2), siirtofunktiomalli (2) Diskreettiaikainen tilamalli (3), input-output kuvaus (3), siirtofunktiomalli (3) Lineaaristen mallien ominaisuuksia (2, 3, 4): tasapainopiste, stabiilisuus, saavutettavuus, havaittavuus Fysikaalinen mallinnusprosessi (4) Tilaestimointi: Tilaestimaattori (5) Kalman suodin (5) Säätötekniikan alkeet: PID säädin (6) Tilatakaisinkytkentä (6)

Luennot 7-11 Epäparametriset identifiointimenetelmät: Aikataso: implussi- ja askelvaste transientti- ja korrelaatioanalyysi (7) Taajuustaso: taajuusvaste taajuus-, Fourier- ja spektraalianalyysi (8) Parametriset mallit: Malliluokat (9) Ennustevirhemenetelmä (9) Parametriestimaattien ominaisuudet (9) Identifioituvuus (10) Parametristen mallien identifiointiprosessi: Koesuunnittelu (10) Datan esikäsittely (10) Mallirakenteiden vertailu ja valinta (11) Mallin validointi (11)

Jos kurssi vielä jatkuisi, niin voitaisiin tarkastella vaikkapa seuraavia teemoja... Rekursiivinen estimointi: parametriestimaattia päivitetään aina kun saadaan uutta dataa MIMO-mallit Tilamallien estimointi Suljetun silmukan systeemien identifiointi (syvällisemmin) Epälineaariset black-box mallit: esim. neuroverkot, sumeat mallit

Tenttivaatimukset 1. Kirja luvut 1-4, 8-10 ja 12, liitteet A, B ja C - kaavoja ei tarvitse opetella ulkoa, mutta merkitys syytä ymmärtää! - luvusta 4 ei sivuja 54-61 2. Luennot (luentokalvot + luennolla esitetyt asiat) - ks. luentojen sisällön tarkempi kuvaus https://mycourses.aalto.fi/course/view.php?id=14490&section=2 3. Laskuharjoitukset - eli nämä https://mycourses.aalto.fi/course/view.php?id=14490&section=3 Tentissä pääpaino kokonaisuuksilla ja asian ymmärtämisellä simppelit laskut syytä osata