관찰성은 제어 시스템의 기본 개념이며, 엔지니어가 출력을 기반으로 시스템의 내부 상태를 결정할 수 있습니다. 상태 공간 시스템에서 관찰성은 효과적인 모니터링 및 제어에 중요합니다. 이 문서는 실제 사례에 의해 지원되는 관찰성을 평가하고 개선하는 실제 방법을 탐구합니다.

State Space Systems의 Observability 이해

국가 공간 모델은 차별 방정식의 집합을 사용하여 시스템을 설명합니다. 관측성은 시스템의 내부 상태를 출력하는 동시에 재구성하는 기능을 나타냅니다. 시스템은 출력을 주면 관찰 할 수 있으며 초기 상태는 독특하게 결정될 수 있습니다.

관찰성에 대한 방법

1개의 일반적인 접근법은 체계 모체를 결합하는 관측성 모체를 분석하기 위한 것입니다. 모체가 전체 순위를 가지고 있는 경우에, 체계는 관찰가능합니다. 이 방법은 체계 디자인 또는 수정 도중 똑바른 체크를 제공합니다.

또 다른 방법은 Kalman 필터와 같은 시뮬레이션 및 추정 기술을 포함, 이는 시스템 상태는 실시간에 대한 노이즈 측정에서 추정 될 수 있습니다.

Real-World 예제

항공 우주 공학에서는, 관찰성은 항해 체계에 생명 입니다. 예를 들면, 항공기의 위치 및 각측정속도는 GPS와 무관 측정 단위 같이 감지기 산출을 사용하여 추정됩니다. 관찰성은 감지기 소음과 조차 정확한 국가 추정을 허용합니다.

산업용 자동화에서 로봇 팔은 센서에 의존하여 관절 각도와 표범을 모니터링합니다. Proper Observability는 제어 알고리즘을 정확하게 결정할 수 있으므로 로봇의 위치를 정확하게 결정하며 정확한 움직임을 가능하게합니다.

관찰성 향상

전체 순위 관측성 매트릭스를 가진 설계 시스템은 필수적입니다. 센서를 추가하거나 측정 출력을 전략적으로 조정할 수 있습니다. 일반 시스템 분석은 배포하기 전에 잠재적 관찰성 문제를 식별하고 해결하는 데 도움이됩니다.

  • 디자인 중 관찰성 매트릭스를 갖는다.
  • 필요한 경우 추가 센서를 통합합니다.
  • Kalman 필터와 같은 estimation 알고리즘을 사용합니다.
  • 일반 시스템 진단을 수행합니다.