Norges landbrukshøgskole, Institutt for tekniske fag

Videregående modellering og regulering

Labøving: Parameterestimering med minste-kvadraters metode

Hva laben går ut på

I denne øvingen skal dere estimere motstandsverdien i RC-kretsen vist i figur 1 vha. minste-kvadraters metode. Dere skal kontrollere om estimatet stemmer ved å måle motstandsverdien med et multimeter. Estimatoren skal implementeres i en HiQ-node i LabVIEW, som kommuniserer med RC-kretsen via I/O-utstyret FieldPoint.

Figur 1

Praktiske opplysninger

Tid og sted: Tors 11.4 kl. 1315-1600 på datasalen ved ITF (i kjelleren).

Dere skal arbeide sammen i én gruppe.

Tekniske saker

  • VI'en dere lager, kan baseres på fila io.vi i llb-fila io.llb.  som benytter FieldPoint-konfigureringsfila iak210202.iak. Lærer'n forklarer utstyrets og programmenes virkemåte.
  • Selve LS-estimatoren skal implementeres i en HiQ-node, som kan benyttes på noenlunde samme måte som Formula Node. I motsetning til Formula Node har HiQ-noden støtte for lineær-algebraiske funksjoner og operasjoner, bl.a. matrise-vektor-beregninger (á la Matlab). Her er informasjon om HiQ-noden.

Oppgaver

  1. Kople opp systemet. Sjekk at du får styrt RC-kretsens inngangsspenning via LabVIEW og at du får lest inn RC-kretsen utgangsspenning i LabVIEW.

     

  2. Det kan vises at sammenhengen mellom inngangsspenningen u1 og utgangsspenningen u2 (over kondensatoren) i RC-kretsen er gitt ved

    R*C*du1/dt = u2 - u1

    1. Lag en VI som estimerer motstanden R i RC-kretsen vha. minste-kvadraters metode, som skal implementeres på batch-form (formel 10.21 i læreboka). Estimeringen bør igangsettes via en knapp på VI'ens frontpanel. Implementer LS-estimatoren i en HiQ-node.
    2. Undersøk vha. måling om estimatet er godt (dvs. nøyaktig).
    3. Beregn estimatets varians vha. formel (10.34).

     

  3. Hva skjer med estimatets varians dersom dere eksiterer RC-kretsen med en konstant inngangsspenning under hele forsøket?

     

  4. Hvis dere får god tid: Beregn estimatet alternativt vha. den innebygde LabVIEW-funksjonen Solve Linear Equations.vi (som fins under Functions Palette / Mathematics / Linear Algebra).

[Kursets hjemmeside] [Framdriftsplanen]

Sist oppdatert 28.3.02 av Finn Haugen (e-post-adresse: finn@techteach.no).