[发明专利]基于离线模糊辨识的高速开关阀PWM信号生成方法

权利要求书

1.一种基于离线模糊辨识的高速开关阀PWM信号生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：建立开关阀控驱动器的数学模型，并确定高速开关阀的打开时间ΔT与此刻驱动器内流体的压力p、驱动器的容腔体积V以及打开时间ΔT后产生的压力变化Δp、容积变化ΔV之间的强非线性近似函数ΔT为：

其中：为气动人工肌肉当长度为L时的内部容积，ψ(L，ΔL)为气动人工肌肉当长度为L并变化ΔL时内部容积变化量，χ(p)为开关阀阀口空气质量流量，R为气体常数，k为过程指数，T为气体的绝对温度；

第二步：确立模糊控制策略中的乘积推理机参数、单值模糊器参数、中心平均解模糊器参数以及三角形隶属函数，该模糊控制策略的输入变量为p、Δp、L和ΔL，该模糊控制策略的输出即为PWM信号的打开时间ΔT；

第三步：根据控制精度确定三角形模糊集的最大允许间距‖e‖_∞，设定对于第二步中模糊控制策略的输入变量p、Δp、L和ΔL为g，该输入变量与实际开关阀控驱动器f之间的误差e＝f-g满足下式：

||e||∞≤18Σi=1n||∂2f∂xi2||∞·hi2]]>

其中：为第i个输入变量在其取值区间上的第j个三角形模糊集的中心，x_i表示第i个输入变量的取值，i＝1，2，…，n，j表示第i个输入变量在其取值区间上模糊集的序号，j＝1，2，…，N_i-1，N_i表示第i输入变量在其取值区间上的模糊集总数；

第四步：充分采集各种工况下开关阀控驱动器子系统中各个变量的实验数据，根据控制精度的要求进行工况分段，并将实验数据p、Δp、L和ΔL进行分类；

第五步：采用递推最小二乘法离线辨识、拟合实验数据p、Δp、L和ΔL，并代入第二步中的三角形隶属函数，得到相应的模糊系统的输入到输出的简化的算法，实现了高速开关阀PWM信号的打开时间的精确快速的生成。