[发明专利]重型车用液电式惯容器非线性惯性力辨识方法

摘要

本发明提出一种重型车用液电式惯容器非线性惯性力辨识方法，通过实验数据辨识参数，使得辨识出的参数更符合实际情况，并依据不同的非线性力在不同频率下的特性的不同，通过优化算法得出最优辨识参数，使得可以精确建立惯容器的非线性模型，得知惯容器中有效惯质系数的大小，精确辨识出惯容器的实际输出力，为后面的主动控制奠定了基础。

主权项

1.一种重型车用液电式惯容器非线性惯性力辨识方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：建立液电式惯容器的非线性模型T，其数学表达式为：其中，F为惯性力，b_e为等效惯质系数，k_e为等效刚度，c_e为等效阻尼，x₁为液电式惯容器下端点位移，为液电式惯容器下端点位移的微分，为液电式惯容器下端点位移的二阶微分，sgn表示符号函数，f为非线性摩擦力幅值；步骤2：进行液电式惯容器非线性参数辨识，其包括步骤2.1：对液电式惯容器进行性能实验，采集N组不同振动频率下实验得到的位移信号A′和惯性力信号B′，其中N＝23，同一振动频率下的信号记为矩阵Zx，Zx＝(A′x，B′x)，A′x＝(A′1，A′2，…，A′i)，B′x＝(B′1，B′2，…，B′i)，i＝1，2，3，……，n，x＝1，2，……，23；步骤2.2：获取非线性摩擦力的幅值f；步骤2.3：将23组不同振动频率下的信号矩阵Zx＝(A′，B′)分别输入非线性模型T中，求解得到23组非线性辨识参数，记为Wx＝(cex，kex，bex)，其中Wx表示为第x组振动频率下所求解得到的非线性辨识参数的矩阵，cex表示为第x组振动频率下所求解得到的等效阻尼，表示为第x组振动频率下所求解得到的等效刚度，bex表示为第x组振动频率下所求解得到的等效惯质系数；步骤3：根据模糊层次分析法对所得的23组非线性辨识参数进行归类优化，选取一组最优非线性辨识参数矩阵其中表示为最优非线性辨识参数矩阵，表示为最优等效阻尼，表示为最优等效刚度，表示为最优等效惯质系数，其中归类优化进一步包括步骤3.1：将23组非线性辨识参数中的等效阻尼c_e、等效刚度k_e和等效惯质系数b_e分别按振动频率从小到大依次排列，c_e＝(c_e1，…c_eq，…，c_ep，…c_e23)，k_e＝(k_e1，…k_eq，…，k_ep，…k_e23)，b_e＝(b_e1，…b_eq，…，b_ep，…b_e23)；分别将ce＝(ce1，…ceq，…，cep，…ce23)，ke＝(ke1，…keq，…，kep，…ke23)，be＝(be1，…beq，…，bep，…be23)的元素两两之间相互比较，用rqp表示参数ceq与cep或参数keq与kep或参数beq与bep之间的重要程度差异，rqp越大，参数ceq比cep或参数keq比kep或参数beq比bep越重要，q＝(1，2，……，23)，p＝(1，2，……，23)；步骤3.2：用0.1～0.9作为重要程度差异rqp的标度，将参数ceq与cep或参数keq与kep或参数beq与bep之间的重要程度差异进行标度；步骤3.3：根据重要程度差异rqp分别建立用等效阻尼ce、等效刚度ke和等效惯质系数be的模糊判断矩阵，分别用Rc、Rk和Rb表示，得步骤3.4：将x＝23带入权重判断公式中，得到分别求得等效阻尼c_e、等效刚度k_e和等效惯质系数b_e分别在23组不同振动频率下的权重Q_q，并对模糊判断矩阵R_c、R_k和R_b进行一致性检验，若不通过返回重新进行标度，直到通过一致性；步骤3.5：分别根据式子求得等效阻尼c_e、等效刚度k_e和等效惯质系数b_e的最优解，记为步骤4：将最优非线性辨识参数矩阵非线性模型T中，仿真得到惯性力信号B″，B″＝(B₁，B₂，…，B_i)，i＝1，2，3，……，n，在同一振动频率下求B″与B′的方差χ，当χ≤δ时，δ为任意小数，承认最优非线性辨识参数矩阵否则返回步骤3.2重新进行标度。