[發明專利]基于離線模糊辨識的高速開關閥PWM信號生成方法

無效

• 申請號: 200910051646.1
• 申請日: 2009-05-21
• 公開（公告）號: CN101566827A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 沈偉;施光林;崔霞
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02;F16K31/04
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種基于離線模糊辨識的高速開關閥PWM信號生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：建立開關閥控驅動器的數學模型，并確定高速開關閥的打開時間ΔT與此刻驅動器內流體的壓力p、驅動器的容腔體積V以及打開時間ΔT后產生的壓力變化Δp、容積變化ΔV之間的強非線性近似函數ΔT為：

其中：為氣動人工肌肉當長度為L時的內部容積，ψ(L，ΔL)為氣動人工肌肉當長度為L并變化ΔL時內部容積變化量，χ(p)為開關閥閥口空氣質量流量，R為氣體常數，k為過程指數，T為氣體的絕對溫度；

第二步：確立模糊控制策略中的乘積推理機參數、單值模糊器參數、中心平均解模糊器參數以及三角形隸屬函數，該模糊控制策略的輸入變量為p、Δp、L和ΔL，該模糊控制策略的輸出即為PWM信號的打開時間ΔT；

第三步：根據控制精度確定三角形模糊集的最大允許間距‖e‖_∞，設定對于第二步中模糊控制策略的輸入變量p、Δp、L和ΔL為g，該輸入變量與實際開關閥控驅動器f之間的誤差e＝f-g滿足下式：

||e||∞≤18Σi=1n||∂2f∂xi2||∞·hi2]]>

其中：為第i個輸入變量在其取值區間上的第j個三角形模糊集的中心，x_i表示第i個輸入變量的取值，i＝1，2，…，n，j表示第i個輸入變量在其取值區間上模糊集的序號，j＝1，2，…，N_i-1，N_i表示第i輸入變量在其取值區間上的模糊集總數；

第四步：充分采集各種工況下開關閥控驅動器子系統中各個變量的實驗數據，根據控制精度的要求進行工況分段，并將實驗數據p、Δp、L和ΔL進行分類；

第五步：采用遞推最小二乘法離線辨識、擬合實驗數據p、Δp、L和ΔL，并代入第二步中的三角形隸屬函數，得到相應的模糊系統的輸入到輸出的簡化的算法，實現了高速開關閥PWM信號的打開時間的精確快速的生成。