[發明專利]一種伺服系統頻域辨識系統及辨識方法

有效

• 申請號: 201710048712.4
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN107065524B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 李世華;吳超;付勝國;張敏;楊凱峰;李軍良;錢巍
• 申請（專利權）人: 東南大學;南京埃斯頓自動化股份有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

1.一種伺服系統頻域辨識系統，其特征在于，包括：

電機參數讀入模塊，讀取伺服系統中所用伺服電機的額定電流In和伺服電機的參考負載慣量比IR；

幅值自適應隨機測試序列生成模塊，根據所述參數讀取模塊所讀入的額定電流In和參考負載慣量比IR生成幅值自適應隨機測試序列Iq_test；

速度開環測試模塊，構建一種伺服系統速度開環的測試結構，并將幅值自適應隨機測試序列生成模塊生成的自適應隨機測試序列Iq_test作為給定電流Iqr，采集測試結構的電機轉速n；

頻率特性求解模塊，對幅值自適應隨機測試序列生成模塊生成的自適應隨機測試序列Iq_test和速度開環測試模塊所采集的電機轉速n進行傅里葉變換，得到伺服系統的頻率特性F(ω)；

其中，傅里葉變換具體處理過程為：

式中Iqr_test(ω)表示頻域內的Iqr_test，Iqr_test(t)表示時間域內的Iqr_test，n(ω)表示頻域內的n，n(t)表示時間域內的n，e表示自然對數，上標j表示頻域內的復試算子，t表示時域內的時域算子，d表示求導數運算；

所得到的頻率特性F(ω)具體為

頻率模型辨識模塊，建立待求頻率模型G(ω)，通過待求頻率模型G(ω)來逼近頻率特性求解模塊得到的頻率特性F(ω)；

待求頻率模型G(ω)的形式具體為：

式中m為待求頻率模型的最高階數，m的取值范圍為m≥1，A₀,A₁,A₂,...,A_m；B₀,B₁,B₂,...,B_m均為本步驟待求的系數。

2.根據權利要求1所述的伺服系統頻域辨識系統，其特征在于，所述幅值自適應隨機測試序列生成模塊生成的自適應隨機測試序列Iq_test具體為：

Iq_test＝In*IR*M_test*k

其中，k為可調幅值系數，k的可調范圍為0＜k≤1；M_test為幅值為1的偽隨機隨機序列。

3.根據權利要求1所述的伺服系統頻域辨識系統，其特征在于，所述頻率模型辨識模塊建立的待求頻率模型G(ω)的表達式為：

式中，m為待求頻率模型的最高階數，m的取值范圍為m≥1，A₀,A₁,A₂,...,A_m；B₀,B₁,B₂,...,B_m均為待求的系數，ω為頻率特性求解模塊得到伺服系統的頻率。