[发明专利]一种基于奈氏判据的高阶系统闭环辨识方法

权利要求书

1.一种基于奈氏判据的高阶系统闭环辨识方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：对辨识问题进行数学描述；

S2：用Laplace变换终值定理辨识K₀，K₀为描述高阶对象的参数；

S3：利用奈奎斯特判据建立待标识参量方程关系；

S4：找到无因次特征量K_cK₀、与对象阶次n的关系，并由此建立关系表格，K_c为临界比例增益，T_c为振荡周期，T₀为时间常数；

S5：查表辨识n、T₀；

S6：辨识精度的检验。

2.根据权利要求1所述的基于奈氏判据的高阶系统闭环辨识方法，其特征在于：所述步骤S1中的数学描述如下：针对高阶单输入单输出线性系统，被控对象传递函数为系统闭环传递函数为通过做实验，输入激励，得到响应曲线；再通过对所得响应曲线的处理，获取所需信息，利用所得信息给出K₀、T₀、n的辨识值。

3.根据权利要求1所述的基于奈氏判据的高阶系统闭环辨识方法，其特征在于：所述步骤S2的具体过程为：系统中的调节器采用比例作用调节器，对应于调节器的每一个比例增益K，输入激励信号，实验得到相应的响应曲线；变化K，找到响应曲线为等幅振荡时对应的K，定义为临界比例增益K_c，此时的响应曲线定义为临界振荡曲线；然后调节比例增益，得到收敛的响应曲线；最后由Laplace变换终值定理得到y(∞)为响应曲线的收敛值。

4.根据权利要求1所述的基于奈氏判据的高阶系统闭环辨识方法，其特征在于：所述步骤S3中的方程关系如式(1)和式(2)所示：

其中，ω为等幅振荡的响应曲线的角频率，与所述的S4中振荡周期T_c关系为

5.根据权利要求1所述的基于奈氏判据的高阶系统闭环辨识方法，其特征在于：所述步骤S4中，K_cK₀与对象阶次n的关系为：

与对象阶次n的关系为：

6.根据权利要求3所述的基于奈氏判据的高阶系统闭环辨识方法，其特征在于：所述步骤S5中，振荡周期T_c从所述临界振荡曲线上读出，并遵循以下两个原则：

原则一：在临界振荡曲线上选取点数稀疏的点；

原则二：基于辛钦大数定律读取多个振荡周期，求平均值。

7.根据权利要求1所述的基于奈氏判据的高阶系统闭环辨识方法，其特征在于：所述对象阶次n大于或等于3。