[發明專利]基于線性回歸擬合提高液粘調速離合器調速準確度的方法

有效

• 申請號: 202011575998.X
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112697426B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 汪首坤;王亮;王曉軍;司金戈
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M13/022
• 分類號: G01M13/022
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 張利萍

本發明公開了一種基于線性回歸擬合提高液粘調速離合器調速準確度的方法，屬于機械傳動驅動技術領域。通過對液粘調速離合器的臺架數據進行數據驅動建模，采用臺架數據進行數據分類并擬合線性回歸模型，采用分段擬合方式建模，三個區間范圍均由轉速和負載扭矩決定。在此基礎上，建立液粘調速離合器輸入輸出仿真模型。整體采用數據分類+線性回歸擬合的方式建立其數據模型，假設輸出轉速與溫度、輸入轉速、控制壓力之間線性相關，即滿足一個多元一次方程，輸入參數為當前控制壓力、溫度和輸入轉速，輸出參數為當前輸出轉速。根據模型進行仿真分析，從而設計控制器算法，有效解決了液粘調速離合器準確調速問題。

技術領域

本發明涉及一種提高液粘調速離合器調速系統調速準確度的方法，具體涉及一種基于線性回歸擬合提高液粘調速離合器調速準確度的方法，屬于機械傳動驅動技術領域。

背景技術

液粘調速離合器，是一種利用摩擦副之間的油膜剪切力來傳遞動力的新型傳動裝置，在大功率風機、水泵調速節能和車輛、工程機械無級調速方面，有著廣泛的應用前景。

液粘調速離合器的調速系統是一種典型的非線性遲滯系統。液粘調速離合器調速系統的準確度，直接影響著傳動效果和關鍵功能。因此，如何進一步調高調速系統的準確度，成為系統性能的重要技術問題。

目前，傳統的轉速單閉環負反饋控制單純采用機理分析建模，基于很多簡化和假設之上，較大的誤差使得液粘調速離合器的調速精度不高，在工程上基本只起到開關的作用，根本無法進行調速。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，為解決液粘調速離合器精準調速的技術問題，提出一種基于線性回歸擬合提高液粘調速離合器調速準確度的方法。

本發明的創新點在于：通過分析液粘調速離合器的工作規律和特點，即在油壓-轉速變化在上升過程與下降過程均存明顯差異，整體體現為大遲滯非線性曲線，模型可分別用上升曲線、下降曲線來表示，并且上升與下降過程均可分為三個區間：兩頭相鄰死區和飽和區的是急速變化的非線性區，中間為調速性能較好的近似線性區間。

對液粘調速離合器的臺架數據進行數據驅動建模，采用臺架數據進行數據分類并擬合線性回歸模型，采用分段擬合方式建模，三個區間范圍均由轉速和負載扭矩決定。在此基礎上，建立液粘調速離合器輸入輸出仿真模型。整體采用數據分類+線性回歸擬合的方式建立其數據模型，假設輸出轉速與溫度、輸入轉速、控制壓力之間線性相關，即滿足一個多元一次方程，輸入參數為當前控制壓力、溫度和輸入轉速，輸出參數為當前輸出轉速。根據模型進行仿真分析，從而設計控制器的算法并在仿真平臺進行驗證，解決液粘調速離合器準確調速問題。

一種基于線性回歸擬合提高液粘調速離合器調速準確度的方法，包括以下步驟：

步驟1：采集訓練數據信息。

所需采集的離合器數據包括有：控制壓力，輸入轉速，輸出轉速，溫度值。

建模數據的選取，來自不同轉速下液粘調速離合器的穩態調速試驗，試驗原理是輸入轉速不變，控制油壓線性或正弦緩慢變化一個循環，記錄輸出轉速隨控制油壓變化的數據，同時記錄工作溫度。

步驟2：進行數據驅動建模。

數據驅動建模，是將液粘調速離合器看作黑箱，不分析其內部機理，只根據研究對象中的輸入輸出數據之間的相互關系直接建模。模型的在線校正能力強，并能適用于高度非線性和嚴重不確定系統，從而為解決復雜系統過程參數的模型問題提供了一條有效途徑。

回歸分析是一種預測性建模方法，其研究的是因變量(目標)和自變量(預測器)之間的關系。這種技術常用于預測分析，時間序列模型以及發現變量之間的因果關系。通常使用曲線/線來擬合數據點，目標是使曲線到數據點的距離差異最小。根據以上特點，將線性回歸分析的方式應用到液粘調速離合器數據驅動建模分析中，能夠更加準確的表征液粘調速離合器的系統特性，能更準確的表征系統的輸入輸出非線性特性。