[發明專利]基于雙擴展卡爾曼濾波估計串聯粘彈性作動器力矩的方法

有效

• 申請號: 202010375248.1
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN111473899B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 龐牧野;陳海波;唐必偉;韋輝;向馗;朱國榮;胡琴
• 申請（專利權）人: 無錫智動力機器人有限公司
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00;G01B21/32
• 代理公司: 北京博智杰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11929
• 代理人: 尹春雷

1.基于雙擴展卡爾曼濾波估計串聯粘彈性作動器力矩的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)基于粘彈性體的SVA力矩估計，所述基于粘彈性體的SVA力矩估計，是基于Zenner本構方程建立扭轉力矩模型，以最小二乘法辨識模型參數；

(2)基于電機電流的SVA力矩估計，所述基于電機電流的SVA力矩估計，是以Stribeck模型描述諧波減速器摩擦力矩；

(3)基于雙擴展卡爾曼濾波的力矩融合：力矩融合過程包括兩個擴展卡爾曼濾波器，一個是狀態估計器EKF1，另一個是參數估計器EKF2，兩個估計器級聯運行；狀態估計器EKF1以步驟(1)的力矩估計結果為基礎估計力矩狀態，參數估計器EKF2以步驟(2)的力矩估計結果為基礎校正粘彈性體參數；以置信函數w定量描述電機的運行狀態，其中為諧波減速器輸出端角速度、為Stribeck速度、γ為比例因子、為角加速度、電機電流變化率；當電機處于平穩狀態時，w趨近于1；當電機處于非平穩狀態時，w值趨近于0。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述基于雙擴展卡爾曼濾波的力矩融合的具體流程為：先計算參數估計器EKF2一步預測的先驗參數；再將先驗參數用于狀態估計器EKF1的一步預測階段，得到EKF1一步預測的先驗狀態，繼續完成EKF1的更新階段得到后驗狀態；最后將后驗狀態用于EKF2的更新階段，得到EKF2的后驗參數，完成一次雙擴展卡爾曼濾波算法的迭代。