Identificação de modelos de Hammerstein e Wiener com curva estática intervalar.

Abstract

A identificação de sistemas abrange várias áreas da ciência e tem se mostrado cada vez mais importante para a modelagem de sistemas lineares e não lineares. No contexto de sistemas não lineares, a abordagem caixa cinza por meio de blocos interconectados de Hammerstein ou Wiener é uma alternativa interessante. Nessa abordagem são utilizados dois blocos: o estático não linear e o dinâmico linear. O bloco estático advém de informação a priori do sistema e é de fundamental importância na identificação do bloco dinâmico. Entretanto, observa-se na literatura que a informação a priori da curva estática apresenta incerteza e comportamentos não esperados difíceis de modelar. Com o objetivo de considerar tais características na modelagem dos dados estáticos foi proposto neste trabalho o uso da aritmética intervalar na estimação das características estáticas e como consequência do modelo dinâmico. Modelos de Hammerstein e Wiener simulados foram identificados e os resultados sugerem que a abordagem intervalar pode ser uma alternativa viável. Para comprovar o desempenho obtido, a metodologia proposta é testada em dois sistemas reais, um aquecedor de dissipação variável e uma válvula pneumática. Para ambos os sistemas reais, os modelos identificados de Hammerstein intervalares apresentaram um bom compromisso entre a predição da saída e o intervalo de incerteza considerado. Por outro lado, esse desempenho não é observado nos modelos identificados de Wiener intervalares. Dessas observações pode se concluir que ambos os modelos são modelos do tipo Hammerstein. A utilização da aritmética intervalar em conjunto com técnicas de identificação de sistemas se provou possível e eficiente, uma vez que abrangeu possíveis comportamentos não esperados sobre os dados estáticos.