[发明专利]机械系统模型在线辨识方法

权利要求书

1.一种机械系统模型在线辨识方法，所述方法包括以下步骤：

第一步骤(S1)中，设定用于辨识机械系统模型的FIR横向滤波器初值，其中，滤波器长度为M，滤波器初始权值设置为w[0]＝[w₀，w₁，...，w_M-1]^T，其中上标T表示矩阵转置，滤波器权值w[n]和单位输入权值w_r[n]的学习步长分别为μ_w和μ_r，n表示时刻，下标r用于指明单位输入的权值，下标w用于指明滤波器权值，权重向量增量的上限为β，

第二步骤(S2)中，在n时刻，指令输入信号r[n]与抖动建模信号δ[n]之和作为实际系统的输入信号u[n]，观测实际系统的输出信号d[n]，其中d[n]包括系统的输入响应y_p[n]以及噪声信号v[n]，其中下标p用于指明该响应信号是系统的响应，

第三步骤(S3)中，利用抖动建模信号δ[n]及其历史值组成的输入向量δ[n]，δ[n]＝[δ[n]，δ[n-1]，...，δ[n-M+1]]^T和滤波器权向量w[n]＝[w₀，w₁，...，w_M-1]^T进行卷积得到滤波器输出y_δ[n]，y_δ[n]＝w[n]^T·δ[n]，其中下标δ用于指明该输出为在抖动建模信号下的输出，

第四步骤(S4)中，将单位输入通过自适应权重w_r[n]，并累加于滤波器输出端，得到模型输出y_m[n]，y_m[n]＝y_δ[n]+w_r[n]，其中下标m用于指明该输出为累加后的模型输出，

第五步骤(S5)中，利用观测得到的所述实际系统输出信号d[n]与所述模型输出y_m[n]，计算建模误差e[n]＝d[n]-y_m[n]，

第六步骤(S6)中，对单位输入的自适应权重w_r[n]进行调整，w_r[n+1]＝w_r[n]+μ_re[n]，其中w_r[n+1]为n+1时刻单位输入的自适应权重，

第七步骤(S7)中，对滤波器权重w[n]进行调整，其中，sgn(·)代表符号函数，β为权重向量增量的上限，||·||代表向量的二范数，

第八步骤(S8)中，继续从第二步骤开始进行下一时刻的自适应建模过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，被辨识的机械系统由离散模型H(z^-1)描述，其中z^-1和z^-2代表频响函数中的延迟算子。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述指令信号r[n]是幅值为-1和1的方波信号，实际系统输出端受到方差为0.1的零均值高斯白噪声v[n]干扰，抖动建模信号δ[n]为零均值、方差为0.1的高斯白噪声。