1.一种直线电机传递函数的迭代滤波辨识方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:连接好直线电机与运动控制卡,打开上位机软件,设置激励信号为白噪声,运动参数设置完成后下发给运动控制卡上,使得电机按照预设运动;同时运动控制卡开始采集激励信号和输出信号,并保存数据;
第二步:确定待辨识电机模型的系统阶次;
第三步:把已确定阶次的模型通过双线性变换公式将模型由s域转化为z域公式的形式;
所述模型为:
所述双线性变换公式为:
所述z域公式为:
其中G(s)为传递函数,Y(s)、U(s)分别为输出量和输入量的拉普拉斯变换;T为采样周期,z为延迟算子,α0…αn-1为离散化后传递函数的分子需要辨识的系数,β1…βn为离散化后传递函数的分母需要辨识的系数;
第四步:由β1…βn组成 滤波器,第一次对输入输出数据进行滤波时设置第五步:输入输出数据x、w经 滤波器滤波后的数据为第六步:由 组成向量q’j,由α0…αn-1,β1…βn组成向量δ′j;
δj=[α0…,αn-1,β1…,βn-1] (5)其中q′j、δ′j为向量,是qj、δj的转置,维数由待辨识系统的阶次来确定;
第七步:由公式(6)计算出矩阵Q;
Q=∑qjqj (6)第八步:由公式(7)计算出向量C;
第九步:由公式(8)计算出含有待辨识参数α0…αn-1,β1…βn的向量δ;其中Q-1表示对矩阵Q求逆;
δ=Q-1C (8)第十步:从第四步开始重复迭代更新滤波器,直到辨识结果达到收敛要求,辨识完成,根据辨识结果设置控制器,使得直线电机高速平稳运行。
2.如权利要求1所述的一种直线电机传递函数的迭代滤波辨识方法,其特征在于,在每次重复迭代更新滤波器之前首先对输入输出数据用第四步的 滤波器进行滤波;滤波器的分子系数为1,分母系数初始值为1,之后每次迭代更新上一次辨识结果的β1…βn作为分母系数。
3.如权利要求1所述的一种直线电机传递函数的迭代滤波辨识方法,其特征在于,第六步由滤波后的输入输出数据 按照阶次的高低顺序排列组成列向量q’j。
4.如权利要求1所述的一种直线电机传递函数的迭代滤波辨识方法,其特征在于,第七步,矩阵Q为方阵,维数与待辨识参数个数相等。
5.如权利要求1-4 任一所述的一种直线电机传递函数的迭代滤波辨识方法,其特征在于,第八步,由公式(7)计算向量C;C的维数与待辨识参数个数相同。
6.如权利要求5所述的一种直线电机传递函数的迭代滤波辨识方法,其特征在于,第九步,向量δ中的α0…αn-1,β1…βn按照系数阶次的高低顺序排列。