基于ODE参数辨识的液压伺服系统灰箱建模

作     者：赵盼 王少萍 ZHAO Pan;WANG Shaoping

作者机构：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室北京100191 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2013年第34卷第1期

页      面：187-196页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 071102[理学-系统分析与集成] 081103[工学-系统工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51175014) 

主　　题：液压伺服系统 灰箱建模 常微分方程 参数辨识 信赖域 边界约束 

摘      要：针对液压伺服系统常规白箱建模由于参数无法精确获得导致所得模型精度不高及黑箱建模所得模型内部结构未知的问题,本文提出基于ODE参数辨识的液压伺服系统灰箱建模。首先,建立了工程上实用的系统状态空间模型,根据系统特征确定了待辨识参数,将模型辨识问题转化为常微分方程(ODE)参数辨识问题;然后,采用正弦扫频信号作为激励信号和基于带边界约束的信赖域优化算法的初值问题方法进行参数辨识;为了和ODE参数辨识结果进行对比,本文同时采用系统的频率响应数据和最小二乘法辨识得到系统的黑箱传递函数模型;最后,通过大量实验验证了辨识模型的精确度。实验结果表明,本文提出的基于信赖域算法的液压伺服系统模型辨识方法可以有效处理参数的边界问题,使辨识模型既具有实际的物理意义,又与实际系统高度符合。