动力电池在复杂多变工况下,离线参数辨识无法实时反映电池动态特性导致参数辨识精度低,无迹卡尔曼滤波(untraceable Kalman filter,UKF)在估计电池荷电状态(State of charge,SOC)时对噪声处理十分有限,同时在处理协方差矩阵时出现非正...动力电池在复杂多变工况下,离线参数辨识无法实时反映电池动态特性导致参数辨识精度低,无迹卡尔曼滤波(untraceable Kalman filter,UKF)在估计电池荷电状态(State of charge,SOC)时对噪声处理十分有限,同时在处理协方差矩阵时出现非正定问题会导致算法波动和估计失效。基于双极化(dual polarization,DP)电路模型提出了遗忘因子递推最小二乘法(forgotten factor recursive least squares,FFRLS)和奇异值分解-自适应无迹卡尔曼滤波法(singular value decomposition-adaptive untraceable Kalman filter,SVD-AUKF)对电池SOC进行在线估计。仿真结果表明,在复杂工况下(美国联邦城市运行工况),与真实SOC值进行比较,SVD-AUKF进行模拟验证时平均绝对误差和均方根误差分别为0.5286%和0.5447%,在传统UKF算法基础上分别提高了57.96%和63.3%,进一步表明SVD-AUKF准确性和稳定性更高。展开更多
现代航天器通常携带大量的液体推进剂,在轨运行时推进剂的消耗将导致等效模型参数的改变.为了获取准确的等效模型参数并将其引入GNC(guidance,navigation and control)系统闭环控制,提高航天器的姿态控制精度,文章提出一种基于平方根容...现代航天器通常携带大量的液体推进剂,在轨运行时推进剂的消耗将导致等效模型参数的改变.为了获取准确的等效模型参数并将其引入GNC(guidance,navigation and control)系统闭环控制,提高航天器的姿态控制精度,文章提出一种基于平方根容积卡尔曼滤波(SR-CKF)的等效模型参数在轨辨识策略.首先,为了建立适用于金属膜片贮箱的等效模型,在等效球摆模型的悬挂点施加扭簧-阻尼器以等效金属膜片对推进剂的刚度-阻尼效应,并借助Kane方法建立了航天器刚-液耦合动力学方程.其次,针对状态反馈反步控制器中等效模型参数未知的情形,提出一种基于SR-CKF的等效模型参数在轨辨识策略.该策略可在航天器完成一次大角度姿态机动任务的同时,根据星载角速度计数据在线辨识出等效模型的各项参数以及贮箱内推进剂的剩余量,并预测出推进剂的分布运动状态.最后,数值仿真结果表明了提出的在轨辨识策略的有效性和必要性.文章的工作对于航天器GNC系统中等效模型的校准迭代、研究推进剂在轨晃动行为及预测航天器服役年限具有重要参考价值.展开更多
针对永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)机械参数辨识中存在模型不准确、辨识参数耦合、辨识精度低等问题,该文提出一种基于传动模型重构的机械参数辨识算法。首先,根据重构模型建立扩张状态观测器得...针对永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)机械参数辨识中存在模型不准确、辨识参数耦合、辨识精度低等问题,该文提出一种基于传动模型重构的机械参数辨识算法。首先,根据重构模型建立扩张状态观测器得到动子质量和摩擦力、电磁推力、质量辨识初值的耦合信息;其次,为消除这种耦合,提出一种两级式的动子质量解耦辨识策略。再次,根据PMSLM的摩擦特性,构造一种综合考虑速度和加速度影响的摩擦力模型,更精确地描述真实摩擦力。最后,搭建基于机械参数辨识算法的控制系统,通过仿真和实验验证,证明所提辨识算法的有效性。展开更多
文摘动力电池在复杂多变工况下,离线参数辨识无法实时反映电池动态特性导致参数辨识精度低,无迹卡尔曼滤波(untraceable Kalman filter,UKF)在估计电池荷电状态(State of charge,SOC)时对噪声处理十分有限,同时在处理协方差矩阵时出现非正定问题会导致算法波动和估计失效。基于双极化(dual polarization,DP)电路模型提出了遗忘因子递推最小二乘法(forgotten factor recursive least squares,FFRLS)和奇异值分解-自适应无迹卡尔曼滤波法(singular value decomposition-adaptive untraceable Kalman filter,SVD-AUKF)对电池SOC进行在线估计。仿真结果表明,在复杂工况下(美国联邦城市运行工况),与真实SOC值进行比较,SVD-AUKF进行模拟验证时平均绝对误差和均方根误差分别为0.5286%和0.5447%,在传统UKF算法基础上分别提高了57.96%和63.3%,进一步表明SVD-AUKF准确性和稳定性更高。
文摘现代航天器通常携带大量的液体推进剂,在轨运行时推进剂的消耗将导致等效模型参数的改变.为了获取准确的等效模型参数并将其引入GNC(guidance,navigation and control)系统闭环控制,提高航天器的姿态控制精度,文章提出一种基于平方根容积卡尔曼滤波(SR-CKF)的等效模型参数在轨辨识策略.首先,为了建立适用于金属膜片贮箱的等效模型,在等效球摆模型的悬挂点施加扭簧-阻尼器以等效金属膜片对推进剂的刚度-阻尼效应,并借助Kane方法建立了航天器刚-液耦合动力学方程.其次,针对状态反馈反步控制器中等效模型参数未知的情形,提出一种基于SR-CKF的等效模型参数在轨辨识策略.该策略可在航天器完成一次大角度姿态机动任务的同时,根据星载角速度计数据在线辨识出等效模型的各项参数以及贮箱内推进剂的剩余量,并预测出推进剂的分布运动状态.最后,数值仿真结果表明了提出的在轨辨识策略的有效性和必要性.文章的工作对于航天器GNC系统中等效模型的校准迭代、研究推进剂在轨晃动行为及预测航天器服役年限具有重要参考价值.
文摘针对永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)机械参数辨识中存在模型不准确、辨识参数耦合、辨识精度低等问题,该文提出一种基于传动模型重构的机械参数辨识算法。首先,根据重构模型建立扩张状态观测器得到动子质量和摩擦力、电磁推力、质量辨识初值的耦合信息;其次,为消除这种耦合,提出一种两级式的动子质量解耦辨识策略。再次,根据PMSLM的摩擦特性,构造一种综合考虑速度和加速度影响的摩擦力模型,更精确地描述真实摩擦力。最后,搭建基于机械参数辨识算法的控制系统,通过仿真和实验验证,证明所提辨识算法的有效性。
