[发明专利]一种基于继电器位置反馈相轨迹曲线拟合的伺服系统辨识方法

摘要

本发明公开一种基于继电器位置反馈相轨迹曲线拟合的伺服系统辨识方法，涉及伺服运动控制等领域，该方法基于继电反馈技术及最优化曲线拟合实现，其实现步骤为：设置实验参数及继电器参数；进行继电器位置反馈实验，记录位移和速度数据得到实际相平面轨迹；设置代价函数参数的初始值；进行曲线拟合并根据拟合结果修正参数初始值，直至拟合曲线与实际曲线一致；确定伺服系统模型及其参数。本发明可避免最小二乘法辨识伺服系统要求加速度信息的缺点，不存在基于描述函数法频域辨识的近似问题，能以较少的伺服系统信息获取较高的辨识精度，并且具有运行时间短，易于现场实现，调试过程灵活等优点，为提高伺服系统的运动性能和系统可靠性提供了依据。

主权项

1.一种基于继电器位置反馈相轨迹曲线拟合的伺服系统辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将伺服系统模型分为线性和非线性两部分，摩擦力模型采用库伦摩擦和粘滞摩擦模型，以二阶模型作为伺服系统线性部分模型，根据伺服系统微分方程获得相轨迹表达式；步骤二：设置实验参数和继电器模块参数，所述实验参数包括采样时间ST和总的测试时间T，所述继电器模块参数包括人工延时D和继电器输出幅值h；步骤三：在总的测试时间T内，利用所述人工延时D和初始幅值进行继电器位置反馈实验，并记录位移和速度数据获取实际相平面轨迹；步骤四：将参数辨识问题转化为最优化问题，采用名为内点法的最优化方法，设置代价函数参数的初始值，结合实际相轨迹的多条负半周期轨迹和相轨迹表达式拟合曲线，并通过拟合结果修正参数初始值进行循环曲线拟合直至拟合相轨迹与实际相轨迹一致且代价函数逼近于0，得到伺服系统模型和参数。