SIGMA - Subspace Identification for Generic Modelling and Analysis

alt

SIGMA ist eine Software-Suite zur Systemidentifikation mit Subspace-Modellen.

Subspace-Modelling ist eine etablierte Methode der nichtlinearen Systemidentifikation auf der Basis von Experimentaldaten. Dabei wird in einem iterativen Prozess der Raum der Eingangsdaten in Teilmodelle (Subspaces) zerlegt, die mit lokalen Ansatzfunktionen beschrieben werden. Die Parameter der linearen Ansatzfunktionen der einzelnen Subspaces werden mit einem robusten Least-Squares Verfahren geschätzt. Wichtungsfunktionen garantieren einen stetigen Übergang der einzelnen Teilmodelle. Die Teilung des Eingangsraums und Terminierung des Modellierungsprozesses werden anhand einer globalen Fehlerfunktion gesteuert. Die berechneten Modelle sind transparent und physikalisch interpretierbar.

SIGMA eignet sich sowohl interdisziplinär im Bereich der Modellierung technischer Systeme und dient auch zur Analyse von Messdaten. Ein Beispiel für die Umsetzung eines Kennfelds in Form von Messdaten in eine Subspace-Model ist in den Abbildungen zu sehen.

alt

SIGMA besteht aus diversen Software-Modulen, die geeignet miteinander je nach Aufgabe verknüpft werden können. Steuerdateien regeln den Ablauf und die Konfiguration der einzelnen Tools.

alt

Folgende Module stehen zur Verfügung:

  • Analyse von Daten (Zeit- und Frequenzbereich, MIMO)
  • Datenverarbeitung und Prozessierung (z. B. Vorverarbeitung von Flugversuchsdaten)
  • Erstellen von Subspace-Modellen aus Messdaten (offline und online), inklusive Einbringen von a-priori Informationen
  • Simulation und Verifikation der Modelle (z. B. statistische Analysen oder Sensitivitätsstudien der Parameter)
  • grafischen Darstellung der Daten, Modelle und Ergebnisse, inklusive Export in berichtsgeeignete Bilder, sowie LaTeX
  • Generierung von Sourcecode (C, C++, Fortran, Matlab, Simulink etc.) zum Einbetten der Modelle in beliebige Anwendungen
  • u.v.a.

SIGMA ist für alle gängigen Betriebssysteme (Windows, Linux, Unix) verfügbar. Eine grafische Benutzeroberfläche erlaubt neben einem Projektmanagement ein einfaches Arbeiten mit den unterschiedlichen Tools.