基于dSPACE和PRBS的某电动缸模型辨识.pdf

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1、‘电气自动化)2011年第33卷第5期电气传动和自动控制ElectricDrive＆AutomaticControI基于dSPACE和PRBS的某电动缸模型辨识闫飞飞石春王修敏(1．中国科学技术大学自动化系。安徽合肥230027；2．海军蚌埠士官学校，安徽蚌埠233000)摘要：控制系统的设计和优化需要有合适的数学模型作为指导，对基于dSPACE平台系统和PRBS(伪随机二进制序列)信号的电动缸模型辨识进行了研究，着重讨论了基于dSPACE的系统搭建，PRBS信号参数的确定，基于最小二乘的模型辨识过程和基于拟合优度的模型验证，编写开发了产生PRBS信号、数据处理以

2、及辨识的程序。结合现场试验数据，利用该方法及其对应的程序对某型电动缸进行了模型辨识，为电动缸控制系统的设计和优化提供相应的理论模型。关键词：dSPACEPRBS最小二乘电动缸[中图分类号]TM921．54+1[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2011)05—0006—03TheModelingforMotorCylinderBasedondSPACEandPRBSYanFeifei’ShiChunWangXiumin(1．DepartmentofAutomation，UniversityofScienceandTechnologyofChina，He

3、feiAnhui230027，China；2．BengbuNavalPettyOfficerAcademy，BengbuAnhui233000，China)Abstract：Thedesignandoptimizingofautomaticcontrolsystemsrequirestheavailabilityofmathematicalmodelsthatmayadequatelydescribetheirdynamicbehaviour-thedynamicmodelingformotorcylinderbasedondSPACEandPRBShadbeen

4、studiedintensivelyinthepaper，includingthebuildingofsystembasedOlldSPACE-howtoselecttheparametersofPRBSsignal，theprocessofmodelidentificationandtheverificationofthemode1．Inadditiontothese，asystemidentificationcomputerprogramwasdevelopedaswellandappliedtoamotorcylinder．Practiceshowsthat

5、thismethodiseasyandfeasible．Itcouldprovidethetheorymodelforthedesign‘andoptimizingofthemotorcylinder．Keywords：dSPACEPRBSLeastsquareidentificationmethodMotorcylinderO引言装过程；文献[9]简单介绍了电动缸在医疗器械中的应用。电动缸一般可分为直线式电动缸和折返式电动缸。直线式电动缸是一种为用户提供运动及动力的执行原件，原理是电电动缸中伺服电机与电动缸的传动丝杆直接相连接，结构紧凑。机通过丝杠把旋转运动转变

6、为直线往返运动并将力通过推杆传惯量小，轴向一致。电机和丝杆轴向平行，其整体长度短，适用于给负载。在电动缸作为执行机构的控制系统中，电动缸直接由伺安装位置比较小的场合。电机一般选用永磁同步电机，在使用中服驱动器控制，不再需要油、气等中间媒介传递动力，其性能不会要有变频驱动器配套使用。市场上厂家供应的电动缸及其配套受环境温度、易污染的液压阀和流体介质等因素影响，无需随着软硬件，功能和操作方式大同小异，但其共同存在的问题为提供使用环境条件变化而做相应调整；同时系统使用220V(单相或接口有限、操作方式有较大限制、控制策略较为简单，如果要做进者三相)交流电源，电机和伺服驱

7、动器之间的联线也非常简单，不再需要液压系统中复杂的油泵、管路、冷却系统以及其他附属设一步的开发，比如使用电动缸作为并联多自由度平台的支腿，则对其进行模型辨识是必须进行的基础工作。施，减少了设施投入和设备维护，节省安装空间且安装拆卸、调试本文研究了用dSPACE系统搭建实验平台，用PRBS(伪随机方便。随着矢量控制技术的成熟，电动控制系统也具有比液压系二进制序列)信号作为激励信号辨识某型电动缸。统更优越的控制性能，所以电动缸在很多领域应用越来越广泛。文献[1]提到电动缸在舵机中的应用；文献[2]和文献[3]介1系统搭建，绍了电动缸在大方坯结晶器和板坯振动台结晶器的非

8、正弦振动1