[發(fā)明專(zhuān)利]航空發(fā)動(dòng)機(jī)電液伺服系統(tǒng)在線辨識(shí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010050859.9
• 申請(qǐng)日: 2020-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111240202B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金鑫;楊亮東;宋志平;耿佳;陳雪峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B13/04
• 分類(lèi)號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專(zhuān)利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)電液伺服系統(tǒng)在線辨識(shí)方法，所述方法包括以下步驟：

步驟(S1)中，傳感器測(cè)量電液伺服系統(tǒng)在n時(shí)刻的輸入x[n]和在n時(shí)刻的輸出d[n]，

步驟(S2)中，估計(jì)電液伺服系統(tǒng)輸入x[n]和輸出d[n]的均方值

其中，X[n]表示輸入在n時(shí)刻的均方值，D[n]表示輸出在n時(shí)刻的均方值，N_w為估計(jì)窗口長(zhǎng)度，

步驟(S3)中，基于所述均方值，利用指數(shù)平滑法估計(jì)濾波器補(bǔ)償因子g[n]，其中，λ是平滑因子，eps是為了防止零除的正數(shù)，

步驟(S4)中，利用IIR濾波器作為在線辨識(shí)的模型，系統(tǒng)輸出為，

其中，x[n]為濾波器輸入，y[n]為濾波器輸出，n_a為輸出階數(shù)，n_b為輸入階數(shù)，a_i和b_j為濾波器的自適應(yīng)參數(shù)，i為1到n_a之間的任一整數(shù)，j為0到n_b-1之間的任一整數(shù)，

步驟(S5)中，根據(jù)所述濾波器補(bǔ)償因子g[n]計(jì)算系統(tǒng)的補(bǔ)償輸出d′[n]＝d[n]/g[n]以及補(bǔ)償誤差e′[n]＝d′[n]-y[n]，

步驟(S6)中，設(shè)置向量和上標(biāo)中的T表示矩陣轉(zhuǎn)置，下標(biāo)中的n表示時(shí)刻，其中向量中的每個(gè)元素按照下式進(jìn)行迭代更新，

其中，k為1到n_a之間的任一整數(shù)，i為1到n_a之間的任一整數(shù)，j為0到n_b-1之間的任一整數(shù)，α_i[n]表示向量α_n中的第i個(gè)元素，β_j[n]表示向量β_n中的第j個(gè)元素，α_i[n-k]表示向量α_n-k中的第i個(gè)元素，β_j[n-k]表示向量β_n-k中的第j個(gè)元素，

步驟(S7)中，設(shè)置參數(shù)向量進(jìn)行參數(shù)自適應(yīng)更新W_n+1＝W_n+2μ·e′[n]·[β_n α_n]^T，其中μ為學(xué)習(xí)步長(zhǎng)，下標(biāo)n表示時(shí)刻，

步驟(S8)中，參數(shù)更新完成后，濾波器經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后的實(shí)際輸出為y′[n]＝g[n]y[n]，經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后的濾波器參數(shù)為其中b′_j＝g[n]·b_j，g[n]為濾波器補(bǔ)償因子，a_i和b_j為原始參數(shù)向量w_n中的元素值，i為1到n_a之間的任一整數(shù)，j為0到n_b-1之間的任一整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，被辨識(shí)的電液伺服系統(tǒng)由三階模型描述，其離散形式的傳遞函數(shù)H(z^-1)如下式所示：

其中，z^-1，z^-2，z^-3均表示傳遞函數(shù)中的延遲算子，采樣時(shí)間為1ms。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(S2)中，估計(jì)窗口長(zhǎng)度N_w為50。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(S3)中，平滑因子λ是0.999，eps為1×10^-8。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(S4)中，輸出階數(shù)n_a和輸入階數(shù)n_b均為3。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(S7)中，學(xué)習(xí)步長(zhǎng)μ為0.005。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，輸入x[n]為單位方差的零均值高斯白噪聲序列。