[发明专利]一种适用于实时混合试验的两级时滞补偿方法

权利要求书

1.一种适用于实时混合试验的两级时滞补偿方法，其特征在于：该方法为通过对加载系统进行一级粗略补偿后，再利用基于离散模型的自适应时滞补偿方法对加载系统的残余时滞进行二级精细补偿的过程；

对加载系统进行一级粗略补偿和二级精细补偿的过程包括以下内容：

一级粗略补偿：根据前期离线试验得到系统时滞，利用多项式外插法对加载系统时滞进行粗略补偿；

二级精细补偿：根据基于离散模型的自适应时滞补偿方法进一步补偿加载系统时滞，首先利用试验期望位移和试验实际位移相配合估计离散模型参数，然后利用对应补偿器补偿加载系统的残余时滞；

当多项式外插法为三阶多项式外插法时，根据三阶多项式外插法的计算公式得到加载系统的第i步命令位移y_c,i，具体计算公式为：

上式中，y_ac,i为多项式外插法控制模块的第i步输入位移；η为第一时间参数；

在二级精细补偿计算过程中，利用基于离散模型的自适应补偿方法进行计算，当参数模型为三参数模型时，通过三参数模型计算多项式外插法控制模块的第i步输入位移y_ac，i的过程如下：

y_ac，i＝θ_a，1y_m，i+θ_a，2y_m，i-1+θ_a，3y_m，i-2

上式中，θ_a,1、θ_a,2和θ_a,3为三个参数；y_m,i、y_m,i-1和y_m,i-2为试件的第i步、第i-1步和第i-2步的实测位移；

利用带遗忘因子的递推最小二乘法在线估计离散模型参数，计算公式为：

ψ_i＝[y_m，i y_m，i-1 y_m，i-2]

上式中，为第i步的参数估计值，/为第i-1步的参数估计值，ρ为遗忘因子，y_m,i为试件的第i步的实测位移；ψ_i为和/分别为实测位移向量和其转置，P为协方差矩阵；

在二级精细补偿计算过程中，精细补偿的计算公式为：

上式中，为θ_a,1的估计值，/为θ_a,2的估计值，/为θ_a,3的估计值，y_a,i为加载系统第i步的期望位移，y_a,i-1为加载系统第i-1步的期望位移，y_a,i-2为加载系统第i-2步的期望位移。/

2.根据权利要求1所述的一种适用于实时混合试验的两级时滞补偿方法，其特征在于：第一时间参数η为加载系统时滞τ与数据点时间步长△t之比，第一时间参数η的计算公式为：

上式中，加载系统时滞τ是通过离线试验部分计算得出，△t为数据点时间步长。

3.根据权利要求1所述的一种适用于实时混合试验的两级时滞补偿方法，其特征在于：多项式外插法替换为逆模型法，利用逆模型法完成第一级时滞补偿前，应进行识别系统模型，当识别系统模型为二阶传递函数模型时，二阶传递函数模型的计算公式为：

上式中，s、ω、ζ分别表示拉普拉斯变量、等效圆频率和等效阻尼比。

4.根据权利要求1或3所述的一种适用于实时混合试验的两级时滞补偿方法，其特征在于：所述一级粗略补偿操作无需在线更新参数，所述二级精细补偿操作需在线识别、更新参数。