7 基于dSPACE和PRBS的某电动缸模型辨识_闫飞飞

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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＆AutomaticControl基于dSPACE和PRBS的某电动缸模型辨识1，212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

2、开发了产生PRBS信号、数据处理以及辨识的程序。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)05－0006－03TheModelingforMotorCylinderBasedondSPACEandPRBS1，212YanFeifeiShiChunWangXiumin(1．DepartmentofAutomation，Universit

3、yofScienceandTechnologyofChina，HefeiAnhui230027，China;2．BengbuNavalPettyOfficerAcademy，BengbuAnhui233000，China)Abstract:Thedesignandoptimizingofautomaticcontrolsystemsrequirestheavailabilityofmathematicalmodelsthatmayadequatelydescribetheirdynamicbehaviour，thedynamicmodeli

4、ngformotorcylinderbasedondSPACEandPRBShadbeenstudiedintensivelyinthepaper，includingthebuildingofsystembasedondSPACE，howtoselecttheparametersofPRBSsignal，theprocessofmodelidentificationandtheverificationofthemodel．Inadditiontothese，asystemidentificationcomputerprogramwasdev

5、elopedaswellandappliedtoamotorcylinder．Practiceshowsthatthismethodiseasyandfeasible．Itcouldprovidethetheorymodelforthedesignandoptimizingofthemotorcylinder．Keywords:dSPACEPRBSLeastsquareidentificationmethodMotorcylinder0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。电动缸是一种为用户提供运动及动力的执行原件，原理

6、是电电动缸一般可分为直线式电动缸和折返式电动缸。直线式机通过丝杠把旋转运动转变为直线往返运动并将力通过推杆传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，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使用环境条件变化而做相应调整;同时系统使用2

7、20V(单相或软硬件，功能和操作方式大同小异，但其共同存在的问题为提供者三相)交流电源，电机和伺服驱动器之间的联线也非常简单，不接口有限、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、调试对其进行模型辨识是必须进行的基础工作。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本文研究了用dSPACE系统搭建实验平台，用PRBS(伪随机统更优越的控制性能，所以电动缸在很多

8、领域应用越来越广泛。二进制序列)信号作为激励信号辨识某型电动缸。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