[发明专利]一种一阶纯延迟系统闭环辨识方法

摘要

本发明公开了一种一阶纯延迟系统闭环辨识方法。对于一阶纯延迟系统，串联比例环节k，添加单位阶跃，调控k使得系统处于边界稳定状态，根据终值定理和奈奎斯特判据，实现系统参数的辨识。本发明与传统的开环系统辨识方法相比，不需要将本来的控制回路断开，减小了安全隐患；同时，相较于传统系统辨识方法，本发明的计算误差更小，尤其在添加噪声后，本发明的闭环辨识方法表现出更优的准确度。

主权项

1.一种一阶纯延迟系统闭环辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设系统的开环传递函数为其中，k₀为开环传递函数的比例增益，T₀为惯性环节时间常数，τ为纯延迟时间，s为拉普拉斯算子；串联比例环节k，添加阶跃响应，形成闭环负反馈系统(2)调节比例环节k，直至闭环负反馈系统的输出曲线等幅振荡，并计算系统处于边界稳定状态时的频率其中，T为此时系统输出曲线的周期；(3)减小k值，使闭环负反馈系统达到稳定状态，设此时k的取值为k'，根据终值定理，求得参数其中，y(∞)为系统输出曲线的终值；(4)令s＝jω，则系统的开环频率特性为其中，j为虚数单位；根据奈奎斯特判据，系统在边界稳定时，G(jω)通过点(‑1，j0)，得：θ(ω)＝‑(arctanT0ω+ωτ)＝‑π其中，M(ω)为系统幅值，θ(ω)为系统相位；(5)将步骤(2)得到的频率ω和步骤(3)得到的参数k0代入步骤(4)的M(ω)中，求出参数T0，再把参数T0代入步骤(4)的θ(ω)中，求出参数τ，完成系统辨识。