【技术实现步骤摘要】
一种非对称迟滞模型的建模方法
本专利技术涉及迟滞非线性模型参数辨识和补偿领域。
技术介绍
在压电陶瓷，形状记忆合金等智能材料中存在非对称的迟滞特征，即输入电压和智能材料伸长量之间体现出复杂的多值关系，这种性质在实际应用中限制了压电陶瓷、形状记忆合金等材料性能的发挥。以压电陶瓷为例，这种非对称迟滞表现在当对压电陶瓷加入如图1(横坐标为采样时间，纵坐标为输入电压)所示的三角波输入电压时，压电陶瓷的输出位移与时间关系如图2(横坐标为采样时间，纵坐标为输出位移)所示。根据图1和2进一步的，压电陶瓷的输出位移和输入电压之间的关系如图3所示，从图3中可以明显看出上升曲线和下降曲线之间的非对称迟滞的特性。为了能够对这种非对称迟滞特性进行有效补偿，必须对非对称迟滞特性进行建模，所建立的模型用于刻画非对称迟滞特性，刻画出的模型与实际非对称迟滞特性的逼近程度关系到下一步补偿效果(补偿目的：使输入电压和输出位移成线性关系，进而便于控制)的好坏，然而现有技术对实际非对称迟滞特性的刻画程度不够理想，使得对实际非对称迟滞特性的逼近程度低，因此，以上问题亟需解决。
技术实现思路
本专利技术是为了解...
【技术保护点】
1.一种非对称迟滞模型的建模方法，其特征在于，所建立的非对称迟滞模型包括对称迟滞模型及非线性校正曲线h(x)，且所述对称迟滞模型的输出作为非线性校正曲线h(x)的输入；建模方法包括如下步骤：S1：对压电陶瓷施加电压信号X，得到相应的输出位移信号Y，此时，压电陶瓷发生非对称迟滞现象；S2：对上述电压信号X以及输出位移信号Y离散采样并归一化，得到输入电压向量X＝[x(1),x(2),…,x(n)]
【技术特征摘要】
1.一种非对称迟滞模型的建模方法，其特征在于，所建立的非对称迟滞模型包括对称迟滞模型及非线性校正曲线h(x)，且所述对称迟滞模型的输出作为非线性校正曲线h(x)的输入；建模方法包括如下步骤：S1：对压电陶瓷施加电压信号X，得到相应的输出位移信号Y，此时，压电陶瓷发生非对称迟滞现象；S2：对上述电压信号X以及输出位移信号Y离散采样并归一化，得到输入电压向量X＝[x(1),x(2),…,x(n)]T和输出位移向量Y＝[y(1),y(2),…,y(n)]T；通过输入电压向量X和输出位移向量Y之间的关系得到两条曲线，且两条曲线分别为压电陶瓷发生非对称迟滞现象时的实际上升曲线和实际下降曲线；其中，x(1),x(2),…,x(n)分别表示采样时刻为1、2.…n时的输入电压经过归一化之后的值；y(1),y(2),…,y(n)分别表示采样时刻为1、2.…n时的输出位移经过归一化之后的值；n为大于或等于5的整数；S3、根据输入电压向量X＝[x(1),x(2),…,x(n)]T和输出位移向量Y＝[y(1),y(2),…,y(n)]T辨识出对称迟滞模型；所述对称迟滞模型包括对称迟滞模型的上升曲线f(x)和对称迟滞模型的下降曲线g(x)，f(x)与g(x)呈中心堆成，且g(x)＝1-f(1-x)；S4、根据输入电压向量X＝[x(1),x(2),…,x(n)]T、输出位移向量Y＝[y(1),y(2),…,y(n)]T、对称迟滞模型的上升曲线f(x)和对称迟滞模型的下降曲线g(x)辨识出非线性校正曲线h(x)；S5、对称迟滞模型的输出f(x)及g(x)作为非线性校正曲线h(x)的输入，通过非线性校正曲线h(x)对对称迟滞模型进行修正，从而获得非对称迟滞模型，最终完程对非对称迟滞模型的建立。2.根据权利要求1所述的一种非对称迟滞模型的建模方法，其特征在于，步骤S3中，f(x)＝a1·x+a2·x2+a3·x3+……+an-1·xn-1+an·xn；g(x)＝1-f(1-x)＝1-{a1·(1-x)+a2·(1-x)2+a3·(1-x)3+……+an-1·(1-x)n-1+an·(1-x)n}；步骤S4中，h(x)＝b1·x+b2·x2+b3·x3+……+bn-1·xn-1+bn·xn；其中，a1、a2、a3……an-1、an均为对称迟滞模型的系数；b1、b2、b3……bn-1、bn均为非线性校正曲线h(x)的系数；x为自变量。3.根据权利要求2所述的一种非对称迟滞模型的建模方法，其特征在于，步骤S3中，根据输入电压向量X＝[x(1),x(2),…,x(n)]T和输出位移向量Y＝[y(1),y(2),…,y(n)]T辨识出对称迟滞模型的实现过程为：根据输入电压向量X＝[x(1),x(2),…,x(n)]T和输出位移向量Y＝[y(1),y(2),…,y(n)]T通过最小...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹开锐，杜海瑞，李锐，班晓军，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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