一種適用于遙操作系統(tǒng)控制參數(shù)的遞階辨識(shí)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于遙操作系統(tǒng)控制參數(shù)的遞階辨識(shí)方法，將輸入輸出信號(hào)采樣不同的遙操作過(guò)程簡(jiǎn)化為一雙率采樣系統(tǒng)，利用重采樣的方法建立一個(gè)基于最小采樣的周期輔助模型，并以此估計(jì)重采樣系統(tǒng)的中間狀態(tài)值，由于輸出采樣周期大于重采樣周期，系統(tǒng)的輸出估計(jì)差值并不能直接修正中間狀態(tài)值，故而本文采用了狀態(tài)變化差值即差分的方法對(duì)卡爾曼預(yù)測(cè)過(guò)程中的狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行了修正，本發(fā)明可以對(duì)狀態(tài)值已知和未知的兩種情況下的雙率遙操作系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法的可行性和有效性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種適用于遙操作系統(tǒng)控制參數(shù)的遞階辨識(shí)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于系統(tǒng)控制參數(shù)辨識(shí)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于遙操作系統(tǒng)控制參數(shù)的遞階辨識(shí)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雙率系統(tǒng)是對(duì)輸入采樣頻率和輸出采樣頻率不同的系統(tǒng)的統(tǒng)稱(chēng)。雙率系統(tǒng)不僅在化工過(guò)程控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，在航天技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域也具有重要的意義，例如在空間遙操作過(guò)程中，通過(guò)主端的輸入控制信號(hào)對(duì)從端的空間機(jī)械臂進(jìn)行控制，輸入控制信號(hào)為主端手控器的位置和力矩信號(hào)，輸出反饋信號(hào)包括遙操作機(jī)器臂關(guān)節(jié)處的位置、速度和力矩信號(hào)等，一般情況下，主端控制信號(hào)頻率比接收到反饋信號(hào)的頻率要高，這一方面與星載計(jì)算機(jī)的處理信號(hào)的能力有關(guān)，另一方面也與傳感器的采樣頻率和信息容量有關(guān)，根據(jù)輸入控制信號(hào)和輸出反饋信號(hào)可以將該遙操作過(guò)程的簡(jiǎn)化為一雙率系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)的控制參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)從而得出遙操作過(guò)程的控制輸出關(guān)系。
[0003]目前針對(duì)于多率系統(tǒng)和雙率系統(tǒng)的辨識(shí)方法主要有:有力分式傳遞函數(shù)模型辨識(shí)方法，頻域模型辨識(shí)方法，小波模型辨識(shí)方法，狀態(tài)空間模型辨識(shí)方法等。其中，狀態(tài)空間法是雙率辨識(shí)中的一個(gè)重要方法，其主要是針對(duì)離散狀態(tài)空間模型中雙率數(shù)據(jù)不能直接用于辨識(shí)，通過(guò)“提升技術(shù)”將雙率采樣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為時(shí)不變的單率系統(tǒng)模型，并參考了MOESP, N4SID和CAV等子空間辨識(shí)方法對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，雖然提升技術(shù)將LPTV轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)TI系統(tǒng)，方便辨識(shí)方法的直接應(yīng)用，但也會(huì)導(dǎo)致待辨識(shí)參數(shù)個(gè)數(shù)及計(jì)算量的增加和辨識(shí)精度的不理想，此外，“提升”的框架周期時(shí)間只辨識(shí)參數(shù)一次，這樣會(huì)造成辨識(shí)參數(shù)的收斂周期長(zhǎng)，收斂速度較慢。因此，需要一個(gè)新的方法解決利用提升技術(shù)對(duì)雙率系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)所面臨的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

`[0004]要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種適用于遙操作系統(tǒng)控制參數(shù)的遞階辨識(shí)方法。
[0006]技術(shù)方案
[0007]—種適用于遙操作系統(tǒng)控制參數(shù)的遞階辨識(shí)方法，其特征在于步驟如下:
[0008]步驟1:采集遙操作輸入控制信號(hào)和輸出反饋信號(hào)，所述輸入控制信號(hào)為主端手控器的位置和力矩信號(hào)；所述輸出反饋信號(hào)包括遙操作機(jī)器臂關(guān)節(jié)處的位置、速度和力矩信號(hào);
[0009]將遙操作過(guò)程簡(jiǎn)化為一雙率系統(tǒng)模型，其狀態(tài)空間模型為:
【權(quán)利要求】
1.一種適用于遙操作系統(tǒng)控制參數(shù)的遞階辨識(shí)方法，其特征在于步驟如下: 步驟1:采集遙操作輸入控制信號(hào)和輸出反饋信號(hào)，所述輸入控制信號(hào)為主端手控器的位置和力矩信號(hào)；所述輸出反饋信號(hào)包括遙操作機(jī)器臂關(guān)節(jié)處的位置、速度和力矩信號(hào); 將遙操作過(guò)程簡(jiǎn)化為一雙率系統(tǒng)模型，其狀態(tài)空間模型為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于遙操作系統(tǒng)控制參數(shù)的遞階辨識(shí)方法，其特征在于: 所述步驟2中Ro和Rr通過(guò)下式估算:
【文檔編號(hào)】G05B13/04GK103809439SQ201410012676
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】黃攀峰, 鹿振宇, 劉正雄 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)