[发明专利]一种超声波车削装置跟踪频率的确定方法及系统

权利要求书

1.一种超声波车削装置跟踪频率的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括：

获取超声波车削装置中换能器端的电流数据、电压数据和给定相位差；

根据所述电流数据和所述电压数据确定实测相位差；

根据所述实测相位差和所述给定相位差确定跟踪误差；

建立超声波车削装置的系统模型，所述系统模型用于表征换能器端的电流和电压的相位差与跟踪频率的关系；

所述系统模型为：

其中，y表示换能器端的电流数据和电压数据的相位差，u表示跟踪频率，n表示当前采样时刻的序号，表示第一状态转移矩阵函数，表示第二状态转移矩阵函数；

根据所述实测相位差和所述系统模型，采用自适应模糊控制方法确定超声波车削装置的跟踪频率；

所述根据所述实测相位差和所述系统模型，采用自适应模糊控制方法确定超声波车削装置的跟踪频率，具体包括：

根据公式：确定跟踪误差向量，其中，E表示跟踪误差向量，e＝y_m-y(n)，y_m表示给定相位差，y(n)表示第n个采样时刻的实测相位差，q表示超声波车削装置的阶次；

获取任意正定矩阵Q，并根据公式A^TP+PA＝-Q，确定正定矩阵P，其中，且sⁿ+k₁s^n-1+…k_q-1s+k_q＝0的根均在复平面的左半开平面，K＝(k₁,…,k_q)，K表示增益；

根据所述正定矩阵P的最后一列元素确定模糊控制参数；

获取模糊基函数：ξ(x)＝(ξ_f(x),ξ_g(x))，并初始化模糊控制估计参数向量；

根据公式：确定第一状态转移矩阵函数的估计函数和第二状态转移矩阵函数的估计函数，其中，表示第一状态转移矩阵函数的估计函数，表示第二状态转移矩阵函数的估计函数，θ＝(θ_f,θ_g)，θ表示模糊控制估计参数向量，θ_f表示第一估计参数，θ_g表示第二估计参数；

根据第一状态转移矩阵函数的估计函数、第二状态转移矩阵函数的估计函数、所述增益、所述跟踪误差向量和当前的实测相位差确定当前的跟踪频率；

根据公式：确定跟踪频率，其中，u(n)表示第n个采样时刻的跟踪频率。

2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据所述电流数据和所述电压数据确定实测相位差之前，还包括：

采用限幅平均滤波方法对所述电流数据和所述电压数据进行滤波处理，获得滤波后的电流数据和滤波后的电压数据。

3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述确定当前的跟踪频率后，还包括：

根据公式：确定估计参数更新量，其中，表示第一估计参数的更新量，第二估计参数的更新量，P_q表示模糊控制参数，γ₁和γ₂均为正常数；

根据公式：更新模糊控制估计参数向量，θ′_f表示更新后的第一估计参数，θ_f表示更新前的第一估计参数，θ′_g表示更新后的第二估计参数，θ_g表示更新前的第二估计参数。