Stima Robusta in sistemi meccanici mediante stimatori M

I metodi basati sull’uso del modello del sistema sono spesso utilizzati insieme al metodo dei minimi quadrati per stimare (o identificare usando un termine equivalente ma più appropriato in campo ingegneristico) forze dinamiche, parametri e malfunzionamenti nei sistemi meccanici a partire da misure di vibrazione.
L’efficacia di questi metodi, largamente provata e documentata in letteratura da molti casi sperimentali, può essere ridotta se il modello del sistema non è accurato o se i dati sperimentali sono disturbati da rumore, specialmente se il valor medio del rumore non è nullo o se sono presenti distorsioni o offset.
Una possibile soluzione a questi problemi nell’ambito dell’identificazione basata su modello è rappresentata dall’uso di metodi di stima robusti invece dei tradizionali minimi quadrati. In questo caso si utilizzeranno gli stimatori M relativamente a problemi di identificazione di eccitazioni di sistemi meccanici.
La teoria necessaria verrà presentata in dettaglio insieme all’algoritmo di soluzione (basato sull’applicazione iterativa di minimi quadrati pesati). Tra i vari tipi di stimatori M proposti in letteratura si valuteranno quelli più adatti alle applicazioni meccaniche mediante analisi teorica ed esempi numerici relativi a sistemi single input – single output e multiple inputs – multiple outputs. Inoltre, il problema della scelta del parametro di scala, che non è discusso in letteratura per popolazioni di numeri complessi quali sono le vibrazioni, è analizzato e viene proposta una soluzione che usa un concetto relativo alla profondità dei dati.
Infine vengono presentati alcuni casi sperimentali relativi a sistemi
meccanici: un semplice dispositivo per lo studio di vibrazioni a 2 gradi di libertà in cui la forzante viene identificata dalla risposta in un ambiente affetto da forte rumore, un sistema multiple inputs – multiple outputs rappresentato da un rotore in un banco prova ed una turbina a vapore da 320MW in cui verrà identificato lo sbilanciamento.