Design of an Optimal Input Signal for Parameter Estimation of Linear Fractional-Order Systems

Wiktor Jakowluk

Abstract

The optimal input signal design is a procedure of generating an informative excitation signal to extract the model parameters with maximum accuracy during the estimation process. Non-integer order calculus is a very useful tool, which is often utilized for modeling and control purposes. In the paper, we present a novel optimal input formulation and a numerical scheme for fractional order LTI system identification. The Oustaloup recursive approximation (ORA) method is used to determine the fractional order differentiation in an integer order state-space form. Then, the presented methodology is adopted to obtain an optimal input signal for fractional order system identification from the order interval 0.5≤α≤2.0 . The fundamental step in the presented method was to reformulate the problem into a similar fractional optimal input design problem described by Lagrange formula with the set of constraints. The methodology presented in the paper was verified using a numerical example, and the computational results were discussed.
Autor Wiktor Jakowluk (WI/KMCiGK)
Wiktor Jakowluk
- Katedra Mediów Cyfrowych i Grafiki Komputerowej
Paginacja128-141
Objętość publikacji w arkuszach wydawniczych0,65
Książka Malinowska Agnieszka, Mozyrska Dorota, Sajewski Łukasz (red.): Advances in Non-Integer Order Calculus and Its Applications, Lecture Notes in Electrical Engineering, vol. 559, 2020, Springer, ISBN 978-3-030-17344-9, 307 s., DOI:10.1007/978-3-030-17344-9
Słowa kluczowe w języku angielskimFractional calculus, Optimal inputs, Oustaloup filter, Parameter identification
Klasyfikacja ASJC Industrial and Manufacturing Engineering2209
DOIDOI:10.1007/978-3-030-17344-9_10
Identyfikator wewnętrznyROC 19-20
Języken angielski
Punktacja (całkowita)20
Żródło punktacjipublisherList
PunktacjaPunktacja MNiSW = 20.0, 29-03-2020, MonographChapterAuthor
Wskaźniki publikacji Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2018 = 0,216
Liczba cytowań*
Cytuj
przetwarzanie
Udostępnij Udostępnij

Pobierz odnośnik do tego rekordu


* Podana liczba cytowań wynika z analizy informacji dostępnych w Internecie i jest zbliżona do wartości obliczanej przy pomocy systemu Publish or Perish.
Powrót
Potwierdzenie
Czy jesteś pewien?