http://www.13600001358.com/ 萝岗路灯车, 萝岗路灯车出租, 萝岗路灯车租赁    基于LuGre摩擦力模型的参数辨识

       萝岗路灯车,  萝岗路灯车出租, 萝岗路灯车租赁     基于LuGre摩擦力模型的参数辨识,   通过应用实验台所测得的实验数据及相应的理论计算，建立伺服阀滑阀副阀芯所受的摩擦力与阀芯的运动速度的关系。通过对实验台所测得的数据进行分析，可以得出伺服阀滑阀副阀芯的摩擦力的许多特性。对于目前有关摩擦力与速度相关的摩擦力模型中，LuGre摩擦力模型可以比较精确的描述伺服阀滑阀副的摩擦力的许多特征，并且可以比较精确的辨识出摩擦力模型中的相关参数，所以本小节应用第二章所建立的伺服阀滑阀副的LuGre摩擦力模型研究速度与滑阀副摩擦力的关系。在选定运用LuGre摩擦力模型研究伺服阀滑阀副的摩擦力与速度的关系后，基于伺服阀滑阀副摩擦力的LuGre摩擦力模型进行参数辨识是最重要也是最关键的工作。对于滑阀副的LuGre摩擦力模型，可以通过实验台所测得的实验数据对伺服阀滑阀副摩擦力模型的结构和参数进行准确的辨识。通过对摩擦力模型辨识的结果进行分析，可以更加准确的了解伺服阀滑阀副摩擦力的特性。

     LuGre摩擦力模型中主要分为模型静态摩擦力参数的辨识和模型动态摩擦力参数的辨识，其中LuGre摩擦力模型中的静态摩擦力参数比较容易获得，可以通过对试验台测试的不同速度下的摩擦力曲线即Stribeck曲线进行对于伺服阀滑阀副的粘性摩擦系数，最大静摩擦力，库伦摩擦力，Stribeck速度等静态摩擦力参数的辨识。模型中比较难以进行辨识的是模型的动态摩擦力参数，因为无法运用实验来测得LuGre摩擦力模型中的状态变量ｚ，所以对于LuGre摩擦力模型中动态摩擦力参数的辨识是本节的难点。目前对于科学研究应用的辨识方法主要有小波网络系统辨识法，粒子群算法，最小二乘法，细菌群觅食算法等。选择LuGre摩擦力模型的辨识方法主要建立的伺服阀滑阀副LuGre摩擦力模型的特点，选用最小二乘法对摩擦力模型中的参数进行辨识。最小二乘法是对数学模型进行优化的一种方法，它是通过使误差的平方和最小的方式来对数学函数模型进行最佳匹配。对于函数数学模型中的未知数据参数，可以应用最小二乘法来进行拟合求得，可使得拟合出来的未知数据参数和实际的数据参数误差的平方和达到最小。LuGre摩擦力模型参数辨识过程中，首先应用最小二乘法辨识方法对LuGre摩擦力模型中的静摩擦力参数进行辨识，再对LuGre摩擦力模型中的动摩擦力参数进行辨识。通过对辨识结果进行反复检查和分析，得出最精确的伺服阀滑阀副LuGre摩擦力模型参数值。

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         对于LuGre摩擦力模型的静态摩擦力参数辨识主要是辨识伺服阀滑阀副的库伦摩擦力，黏滞摩擦系数最大静摩擦力，和Stribeck效应速度。通过拟合实验测得的速度与摩擦力的Stribeck效应曲线来辨识以上LuGre摩擦力模型的静态摩擦力参数。首先应用最小二乘法对通过实验所测得的Stribeck数据点进行曲线＿拟合，再对拟合曲线进行分析和进行LuGre摩擦力模型的静态摩擦力参数辨识。对伺服阀滑阀副LuGre摩擦力模型的动态摩擦力参数进行参数辨识，运用最小二乘法所辨识出的LuGre摩擦力模型静态摸出来参数，将其带入LuGre摩擦力．模型中，对伺服阀滑阀副阀芯和阀套接触面的弹性鬃毛的刚性系数--和伺服阀滑阀副阀芯和阀套接触面的弹性鬃毛的阻尼系数--两个动态摩擦力参数进行辨识。伺服阀滑阀副阀芯和发套在产生摩擦力时，接触面的弹性鬃毛刚性系数＠和弹性鬃毛阻尼系数--与阀芯和阀套的相对微观位移有着密切的关系。由于对伺服阀滑阀副阀芯和阀套接触面的平均位移量ｚ无法进行准确测量，并且难以对阀芯各个摩擦运动阶段进行精确的控制，所以很难通过实验测试的方法得出这两个伺服阀滑阀副的LuGre摩擦力模型的动态摩擦力参数。在伺服阀滑阀副阀芯和阀套未产生宏观的相对滑动，但是具有相对滑动趋势时，这时阀芯和阀套因为有相对运动趋势而产生的微观相对位移可以用伺服阀滑阀副的刚性鬃毛模型中阀芯和阀套接触面的平均位移变形量ｚ来代替。这时的阀芯和阀套接触面的平均位移变形量与阀芯和阀套之间的宏观相对位移.    根据对伺服阀滑阀副LuGre摩擦力模型的描述，伺服阀滑阀副阀芯和阀套在未发生宏观相对位移变化时，与阀芯连接的弹簧并未发生宏观位移，所以弹簧并未对阀芯产生弹力的作用。并且在实验测试过程中，在伺服阀滑阀副阀芯换向的时候，通过检测所产生的液动力及其微小，所以液动力对伺服阀滑阀副的阀芯作用可以忽略不计。

       由以上两点可以推导出伺服阀滑阀副阀芯在实验条件下匀速运动时，驱动力主要用来与伺服阀滑阀副阀芯的质量力、阀芯和阀套的摩擦力来进行平衡，所以可以建立如下所示的伺服阀滑阀副阀芯的力平衡方程式.   伺服阀滑阀副阀芯和阀套在未发生宏观的相对位移阶段，滑阀副阀芯的力平衡方程可以近似的看成是一个二阶阻尼的振荡系统，可以根据系统中的参数以及伺服阀滑阀副阀芯的力平衡方程式，对伺服阀滑阀副LuGre摩擦力模型的动态摩擦力参数进行确定,  伺服阀滑阀副装置的整体阻尼系数。在通常情况下，阻尼系数的范围大致是０．１--０．８。伺服阀滑阀副阀芯和阀套在发生宏观相对运动的情况下，速度和加速度等变量参数并未对此时伺服阀滑阀副阀芯的摩擦力产生影响，只需研究伺服阀滑阀副刚性模型的平均位移对伺服阀滑阀副摩擦力的影响。所以进而可以得到伺服阀滑阀副阀芯和阀套表面弹性鬃毛的刚度系数--的值，伺服阀滑阀副阀芯所受的库伦摩擦力，伺服阀滑阀副阀芯微小位移的测试平均值。通过对伺服阀滑阀副阀芯在整个运动过程中的不同位置分别施加相同的驱动力，通过测试不同位置对伺服阀滑阀副阀芯施加相同驱动力时的微小位移值，并计算出所测位移的平均值即：因此可以得到伺服阀滑阀副阀芯和阀套表面弹性鬃毛的刚度系数--的值。

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