申请/专利权人：中国矿业大学

申请日：2023-04-03

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN116400596B

主分类号：G05B13/04

分类号：G05B13/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2023.07.25#实质审查的生效;2023.07.07#公开

摘要：一种针对带输入死区的工业时变系统二维递推辨识建模方法，从同一批次内的时间方向上和不同批次的批次方向上挖掘系统动态信息，用于更新辨识算法更新参数；由于时变间歇生产过程的时间维度往往难以采集到足够的数据，在时间方向进行参数估计只能获取单批次过程的动态特性，难以对时变参数进行有效地精确估计；所提出的二维建模方法，从批次维度将时间维度的时变参数估计问题，转换为等价的时不变参数进行估计；批次维度充足的生产数据可以确保辨识算法能够利用统计的方式消除随机噪声的影响，以实现对带输入死区的工业时变系统的精确估计。该算法提高了对于时变参数的辨识性能。

主权项：1.一种针对带输入死区的工业时变系统二维递推辨识建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：利用Hammerstein模型，建立死区输入非线性时变系统的机理模型：S11：使用静态非线性块和线性动态块的组合来描述具有输入死区的Hammerstein模型，并根据公式1建立Hammerstein结构非线性时变系统； 式中，ukt是第k批次中第t时间可测量的输入激励信号，该输入激励信号由传感器从多轴运动系统中采集而来；是第k批次中第t时间不可测量的中间信号；ykt是第k批次中第t时间的输出相应信号；vkt是均值为零和方差为σv2的高斯白噪声；z-1是后移算子；多项式Az-1与多项式Bz-1互为素数，na和nb是模型的阶数；S12：根据公式2获得静态非线性块的输出函数； 式中，m1t和m2t是非线性时变输入函数的线段斜率；d1t和d2t为不相等的时变参数；S13：根据公式2获得公式3； 式中，S14：使用矩阵运算，根据公式3获得公式4； 式中， θnt＝[m1td1t,m1t,m2td2t,m2t]T；S15：基于公式1和公式4，通过公式5获得第k批次中第t时间的系统输出ykt； S16：通过公式5获得公式6； 式中，θt为参数向量，为信息向量，步骤二：利用二维递推最小乘估计时变系统的参数；S21:使用不同批次同一时刻的参数向量获得时变参数，通过公式7获得时变参数d1t的估计值，通过公式8获得时变参数d2t的估计值； S22:使用公式9更新信息向量 S23:使用公式10更新遗忘因子λk； 式中，λkmin∈[0.98,1]；S24:根据公式a定义成本函数Jt,k； 利用公式b将模型辨识问题变一个优化问题； 根据公式c求Jt,k关于的偏导数，并使其等于零； 通过公式c得到公式d； 根据公式e定义协方差矩阵； 通过公式e得到公式f； 阵求逆定理如公式g所示；A+BC-1＝A-1-A-1BI+CA-1B-1CA-1g；对公式f使用矩阵求逆定理得到公式h； 根据公式i定义增益矩阵； 组合公式h和i，得到公式11，使用公式11更新增益矩阵Kkt； S25:使用公式12更新协方差矩阵Pkt； S26:使用公式13更新参数估计向量 S27:根据公式14获得待估计的时变参数

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国矿业大学 针对带输入死区的工业时变系统二维递推辨识建模方法

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