一种适用于遥操作系统控制参数的递阶辨识方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于遥操作系统控制参数的递阶辨识方法，将输入输出信号采样不同的遥操作过程简化为一双率采样系统，利用重采样的方法建立一个基于最小采样的周期辅助模型，并以此估计重采样系统的中间状态值，由于输出采样周期大于重采样周期，系统的输出估计差值并不能直接修正中间状态值，故而本文采用了状态变化差值即差分的方法对卡尔曼预测过程中的状态估计值进行了修正，本发明可以对状态值已知和未知的两种情况下的双率遥操作系统参数进行辨识，仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。
【专利说明】一种适用于遥操作系统控制参数的递阶辨识方法
【技术领域】
[0001]本发明属于系统控制参数辨识领域，具体涉及一种适用于遥操作系统控制参数的递阶辨识方法。
【背景技术】
[0002]双率系统是对输入采样频率和输出采样频率不同的系统的统称。双率系统不仅在化工过程控制领域得到广泛的应用，在航天技术应用领域也具有重要的意义，例如在空间遥操作过程中，通过主端的输入控制信号对从端的空间机械臂进行控制，输入控制信号为主端手控器的位置和力矩信号，输出反馈信号包括遥操作机器臂关节处的位置、速度和力矩信号等，一般情况下，主端控制信号频率比接收到反馈信号的频率要高，这一方面与星载计算机的处理信号的能力有关，另一方面也与传感器的采样频率和信息容量有关，根据输入控制信号和输出反馈信号可以将该遥操作过程的简化为一双率系统，通过对该系统的控制参数进行辨识从而得出遥操作过程的控制输出关系。
[0003]目前针对于多率系统和双率系统的辨识方法主要有:有力分式传递函数模型辨识方法，频域模型辨识方法，小波模型辨识方法，状态空间模型辨识方法等。其中，状态空间法是双率辨识中的一个重要方法，其主要是针对离散状态空间模型中双率数据不能直接用于辨识，通过“提升技术”将双率采样系统转化为时不变的单率系统模型，并参考了MOESP, N4SID和CAV等子空间辨识方法对系统参数进行辨识，虽然提升技术将LPTV转化为LTI系统，方便辨识方法的直接应用，但也会导致待辨识参数个数及计算量的增加和辨识精度的不理想，此外，“提升”的框架周期时间只辨识参数一次，这样会造成辨识参数的收敛周期长，收敛速度较慢。因此，需要一个新的方法解决利用提升技术对双率系统进行参数辨识所面临的问题。
【发明内容】
`[0004]要解决的技术问题
[0005]为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种适用于遥操作系统控制参数的递阶辨识方法。
[0006]技术方案
[0007]—种适用于遥操作系统控制参数的递阶辨识方法，其特征在于步骤如下:
[0008]步骤1:采集遥操作输入控制信号和输出反馈信号，所述输入控制信号为主端手控器的位置和力矩信号；所述输出反馈信号包括遥操作机器臂关节处的位置、速度和力矩信号;
[0009]将遥操作过程简化为一双率系统模型，其状态空间模型为:
【权利要求】
1.一种适用于遥操作系统控制参数的递阶辨识方法，其特征在于步骤如下: 步骤1:采集遥操作输入控制信号和输出反馈信号，所述输入控制信号为主端手控器的位置和力矩信号；所述输出反馈信号包括遥操作机器臂关节处的位置、速度和力矩信号; 将遥操作过程简化为一双率系统模型，其状态空间模型为:
2.根据权利要求1所述适用于遥操作系统控制参数的递阶辨识方法，其特征在于: 所述步骤2中Ro和Rr通过下式估算:
【文档编号】G05B13/04GK103809439SQ201410012676
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】黄攀峰, 鹿振宇, 刘正雄 申请人:西北工业大学