液壓伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的非線性辨識(shí)
Mohieddine Jelali and Helmut Schwarz

這篇文章論述了通過(guò)觀察典型液壓伺服驅(qū)動(dòng)器的輸入輸出測(cè)量采樣數(shù)據(jù)的非線性模型的辨識(shí)。這些數(shù)據(jù)是通過(guò)一種改進(jìn)的遞歸器械變數(shù)算法處理的，用來(lái)提供設(shè)備動(dòng)態(tài)的輸入輸出關(guān)系。從輸入輸出關(guān)系的參數(shù)中，可以推導(dǎo)出連續(xù)狀態(tài)空間非線性模型。被應(yīng)用在強(qiáng)非線性驅(qū)動(dòng)技術(shù)中的測(cè)試技術(shù)在我們實(shí)驗(yàn)室用于研究已有數(shù)年。結(jié)果證明在數(shù)據(jù)和實(shí)體模型中具有很好的相合性。

導(dǎo) 言
液壓伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)被應(yīng)用在許多工業(yè)設(shè)備中，因?yàn)樗鼈兡茉诟咚贂r(shí)產(chǎn)生很大的力和扭矩。然而，像驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)這種比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)使得它很難制定合適的，更適宜的低階的設(shè)備動(dòng)態(tài)模型。在狀態(tài)觀測(cè)器、過(guò)濾器以及控制器中需要這種模型。如果設(shè)備的模型具有非線性規(guī)范形式[1，2]，這種設(shè)計(jì)就可以大大的簡(jiǎn)化。然而在實(shí)際的硬件中，系統(tǒng)很少具有這些合適的形式。因此，首先必須在嚴(yán)密的條件下和用相當(dāng)精確的結(jié)果將非線性轉(zhuǎn)化為規(guī)范形式（部分不同方程式的綜合和非線性方程式的倒置）。為了避免這個(gè)問(wèn)題，系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用在一些需要的形式中提供了非常滿意的單元體模型。
在這篇文章中指出研究的目的是在非線性觀察器的規(guī)范形式中通過(guò)確定的參數(shù)直接獲得液壓伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的模型。近年來(lái)，許多人一直努力致力于采用雙線性模型對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行建模。許多這樣的模型通過(guò)實(shí)際設(shè)備的測(cè)試得到評(píng)估，而且能很好的確定出[3，4，5]。但是，這些已用的確定模型、最大可能實(shí)現(xiàn)的方法和預(yù)示錯(cuò)誤的方法，都需要合適地說(shuō)明（相當(dāng)足夠）不可知參數(shù)的最初評(píng)價(jià)和系統(tǒng)的陳述。一個(gè)不合適的選擇會(huì)引起集中和單一問(wèn)題，這些問(wèn)題在實(shí)際應(yīng)用中是很難解決的。
在這篇文章里，參數(shù)的估計(jì)是基于已修正過(guò)的遞歸器械變量運(yùn)算法則，它能使我們克服上面提到的許多困難。為了更好地建立實(shí)際液壓驅(qū)動(dòng)器動(dòng)態(tài)模型，我們考慮使用二階非線性方程。對(duì)于測(cè)量派生處理的時(shí)間來(lái)說(shuō)，這種所謂的被塞格拉和照[6]提出的線性積分濾波器被應(yīng)用了。這個(gè)辨識(shí)步驟被應(yīng)用在一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中。在數(shù)據(jù)和模型中獲得了很好的相合性，這些模型是在非線性，特別是二階的、觀察器規(guī)范形式中直接確定的。