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申请/专利权人：福州大学

摘要：本发明公开了一种匀速和变加速运动状态分离的永磁同步直线电机摩擦力辨识方法，首先，根据摩擦力特性构建摩擦力模型，其中包含匀速摩擦力模型和变加速摩擦力模型；其次，计算匀速摩擦力实际值，结合列文伯格‑马尔夸特算法，利用容差的限制条件，对进行辨识；再次，计算出变加速摩擦力实际值，进一步完成变加速摩擦力的辨识；最后，将匀速摩擦力、变加速摩擦力相加，完成摩擦力的辨识。

主权项：1.一种匀速和变加速运动状态分离的永磁同步直线电机摩擦力辨识方法，其特征在于：首先，根据摩擦力特性构建摩擦力模型Fmodel，其中包含匀速摩擦力模型Fmodel_V和变加速摩擦力模型Fmodel_A；其次，计算匀速摩擦力实际值Ffact_V，结合列文伯格-马尔夸特算法，利用容差的限制条件，对Fmodel_V进行辨识；再次，计算出变加速摩擦力实际值Ffact_A，进一步完成Fmodel_A的辨识；最后，将Fmodel_V、Fmodel_A相加，完成Fmodel的辨识；具体包括以下步骤：步骤S1：构建摩擦力模型：考虑实际的摩擦力受到速度和加速度的共同影响，对此构建摩擦力模型：Fmodel＝Fmodel_V+Fmodel_A1式中，Fmodel为总摩擦力模型，Fmodel_V为匀速摩擦力模型，Fmodel_A为变加速摩擦力模型，具体表达式分别为： 式中，Fc为库仑摩擦力；Fs为最大静摩擦力；特征速度Vs是摩擦力进入到宏观滑动阶段的转折速度；k1为预滑动系数；B为粘滞摩擦系数；b是粘滞饱和系数；v为动子线速度； 式中，Fa是Fmodel_A的力系数；As是Fmodel_A的特征加速度；na是Fmodel_A的经验常数；k2为Fmodel_A的饱和系数；ΔFav,a是关于Fa的修正函数；F1是动子正向加速的修正力；F2是动子正向减速的修正力；F3是动子反向加速的修正力；F4是动子反向减速的修正力；a为动子加速度；步骤S2：构建辨识的最小二乘形式： 式中：FΔ表示摩擦力模型预测与实际数据的差函数方程；ε表示容差；η为调节系数；c为式2、式3模型中需要辨识的参数集；步骤S3：利用如下的迭代方程进行参数集的辨识： 式中，J为FΔ的雅各比矩阵，其中Fk＝FΔck；用“k”表示变量第k时刻的值；在迭代过程中，Fmodel_V、Fmodel_A对应的容差为εV、εA；I表示单位矩阵；步骤S4：给予动子匀速运动指令，计算动子匀速运动下对应的摩擦力:Ffact_V＝KfIq6式中，Ffact_V为匀速摩擦力实际值；Kf为电磁推力系数；Iq为动子匀速运动下的q轴电流；步骤S5：根据构建的Fmodel_V以及计算的Ffact_V，利用式4、式5和迭代容差εV得到Fmodel_V中各参数的最优解：cV＝{FcFsVsk1Bb}7步骤S6：给予动子变加速运动指令，计算变加速摩擦力实际值：Ffact_A＝Kfiq-Ma-Fmodel_V8式中，Ffact_A为变加速摩擦力实际值；iq为动子变加速运动下的q轴电流；M为动子质量；a为动子加速度；步骤S7：根据构建的Fmodel_A以及计算获得的Ffact_A，利用4、式5和迭代容差εA得到Fmodel_A中各参数的最优解：cA＝{FaAsnak2F1F2F3F4}9步骤S8：根据式1得到辨识完成的总摩擦力Fmodel。

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