excitation-signal-design

Design effective excitation signals (step tests) for system identification and parameter estimation in control systems.

1. Przygotuj system do testu, upewniając się, że znajduje się w stanie ustalonym przy znanym punkcie pracy. Zarejestruj wartość początkową wyjścia systemu.
2. Wybierz amplitudę sygnału skokowego — zmianę wartości wejściowej z zera na stałą wartość. Wartość powinna być wystarczająco duża, aby zaobserwować zmianę w odpowiedzi, ale nie powinna destabilizować systemu.
3. Określ czas trwania testu na podstawie szacunkowych stałych czasowych systemu. Minimum to 2–3 stałe czasowe, ale zalecane jest 3–5 stałych czasowych dla dokładnej estymacji parametrów. Jeśli wyjście się ustabilizuje, masz wystarczające dane.
4. Ustal częstotliwość próbkowania — co najmniej 10–20 próbek na stałą czasową. Zbyt niska częstotliwość może przegapić dynamikę podczas fazy narastania, zbyt wysoka generuje nadmiarowe dane bez dodatkowych informacji.
5. Uruchom test skokowy i rejestruj dane: czas (od startu testu), pomiar wyjścia (wraz z szumem czujnika) oraz polecenie wejściowe. Zbieraj dane w regularnych odstępach czasu.
6. Przeanalizuj zarejestrowaną odpowiedź — powinna wykazywać charakterystyczną krzywą wykładniczą dla systemów pierwszego rzędu, z fazą narastania i osiągnięciem nowej wartości ustalonej.