摩擦力矩参数的辨识方法技术

本申请提供了一种摩擦力矩参数的辨识方法

【技术实现步骤摘要】
摩擦力矩参数的辨识方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本申请涉及谐波减速器

。
具体地，本申请涉及一种摩擦力矩参数的辨识方法
、
装置
、
计算机设备和存储介质
。

技术介绍

[0002]谐波减速器具有相对质量轻
、
结构紧凑
、
价格低廉等多种优点，因此被广泛应用于以机械臂关节为代表的高精度传动领域
。
然而，谐波减速器在传动过程中，需要克服摩擦力矩的影响
。
实际应用中，摩擦力矩大小直接影响传动效率高低，并且摩擦力矩也是造成谐波减速器传动转速突变
、
产生谐振的原因之一
。
因此，为了提高传动效率和性能，需要对谐波减速器的摩擦力矩进行参数辨识
。
[0003]在传统的谐波减速器的摩擦力矩参数辨识方法中，首先通过实验估计或测量谐波减速器的摩擦力矩，然后建立一个目标函数，并采用遗传算法求解摩擦力矩参数使目标函数的值最小化
。
[0004]然而，采用传统技术，由于遗传算法为非线性优化算法，需要大量样本数据和大量的计算，这导致谐波减速器摩擦力矩参数的辨识效率较低
。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高谐波减速器摩擦力矩参数辨识效率的摩擦力矩参数的辨识方法
、
装置
、
计算机设备和存储介质
。
[0006]第一方面，本申请提供了一种摩擦力矩参数的辨识方法
。
所述方法应用于谐波减速器，包括：
[0007]获取所述谐波减速器在不同转速运行时所采集的多组运行参数；
[0008]将所述多组运行参数输入至预设的谐波减速器摩擦力矩模型中，确定所述多组运行参数对应的线性矩阵方程；其中，所述谐波减速器摩擦力矩模型的表达式是基于斯特里贝克模型建立的线性方程；
[0009]通过广义逆矩阵方法对所述线性矩阵方程进行摩擦力矩参数辨识，得到所述谐波减速器的摩擦力矩参数
。
[0010]在其中一个实施例中，所述线性方程如公式
(1)
所示：
[0011][0012]其中，表示所述谐波减速器的摩擦力矩，
T
c
表示库伦摩擦力矩，
T
s
表示最大静摩擦力矩，表示所述谐波减速器的转速，
v
s
表示斯特里贝克常数，
T
v
表示粘滞摩擦系数，
T
p
表示周期摩擦系数，
N
表示所述谐波减速器的减速比，
θ
k
表示所述谐波减速器的转动角度
。
[0013]在其中一个实施例中，所述线性矩阵方程如公式
(2)
所示：
[0014][0015]其中，
k∈[1,m]，
m
为运行参数的组数
。
[0016]在其中一个实施例中，所述将所述多组运行参数输入至预设的谐波减速器摩擦力矩模型中，确定所述多组运行参数对应的线性矩阵方程，包括：
[0017]将所述公式
(1)
转变为公式
(3)
：
[0018][0019]基于所述多组运行参数，将所述公式
(3)
扩展为所述公式
(2)。
[0020]在其中一个实施例中，所述通过广义逆矩阵方法对所述线性矩阵方程进行摩擦力矩参数辨识，得到所述谐波减速器的摩擦力矩参数，包括：
[0021]针对所述公式
(2)
，令
[0022][0023][0024][0025]所述谐波减速器的摩擦力矩参数通过公式
(4)
计算得到：
[0026]x
＝
A
+
b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0027]其中，矩阵
A
+
为矩阵
A
的广义逆矩阵
。
[0028]在其中一个实施例中，所述摩擦力矩参数包括库伦摩擦力矩
、
最大静摩擦力矩
、
粘滞摩擦系数和周期摩擦系数中的一种或多种
。
[0029]在其中一个实施例中，所述运行参数包括谐波减速器的摩擦力矩
、
谐波减速器的转速和谐波减速器的转动角度
。
[0030]第二方面，本申请提供了一种摩擦力矩参数的辨识装置
。
所述装置用于谐波减速器，包括：
[0031]参数获取模块，用于获取所述谐波减速器在不同转速运行时所采集的多组运行参数；
[0032]方程确定模块，用于将所述多组运行参数输入至预设的谐波减速器摩擦力矩模型中，确定所述多组运行参数对应的线性矩阵方程；其中，所述谐波减速器摩擦力矩模型的表达式是基于斯特里贝克模型建立的线性方程；
[0033]参数辨识模块，用于通过广义逆矩阵方法对所述线性矩阵方程进行摩擦力矩参数辨识，得到所述谐波减速器的摩擦力矩参数
。
[0034]第三方面，本申请还提供了一种计算机设备
。
所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0035]获取所述谐波减速器在不同转速运行时所采集的多组运行参数；
[0036]将所述多组运行参数输入至预设的谐波减速器摩擦力矩模型中，确定所述多组运行参数对应的线性矩阵方程；其中，所述谐波减速器摩擦力矩模型的表达式是基于斯特里贝克模型建立的线性方程；
[0037]通过广义逆矩阵方法对所述线性矩阵方程进行摩擦力矩参数辨识，得到所述谐波减速器的摩擦力矩参数
。
[0038]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质
。
所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0039]获取所述谐波减速器在不同转速运行时所采集的多组运行参数；
[0040]将所述多组运行参数输入至预设的谐波减速器摩擦力矩模型中，确定所述多组运行参数对应的线性矩阵方程；其中，所述谐波减速器摩擦力矩模型的表达式是基于斯特里贝克模型建立的线性方程；
[0041]通过广义逆矩阵方法对所述线性矩阵方程进行摩擦力矩参数辨识，得到所述谐波减速器的摩擦力矩参数
。
[0042]第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品
。
所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0043]获取所述谐波减速器在不同转速运行时所采集的多组运行参数；
[0044]将所述多组运行参数输入至预设的谐波减速器摩擦力矩模型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种摩擦力矩参数的辨识方法，其特征在于，所述方法应用于谐波减速器，包括：获取所述谐波减速器在不同转速运行时所采集的多组运行参数；将所述多组运行参数输入至预设的谐波减速器摩擦力矩模型中，确定所述多组运行参数对应的线性矩阵方程；其中，所述谐波减速器摩擦力矩模型的表达式是基于斯特里贝克模型建立的线性方程；通过广义逆矩阵方法对所述线性矩阵方程进行摩擦力矩参数辨识，得到所述谐波减速器的摩擦力矩参数
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线性方程如公式
(1)
所示：其中，表示所述谐波减速器的摩擦力矩，
T
c
表示库伦摩擦力矩，
T
s
表示最大静摩擦力矩，表示所述谐波减速器的转速，
v
s
表示斯特里贝克常数，
T
v
表示粘滞摩擦系数，
T
p
表示周期摩擦系数，
N
表示所述谐波减速器的减速比，
θ
k
表示所述谐波减速器的转动角度
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述线性矩阵方程如公式
(2)
所示：其中，
k∈[1,m]
，
m
为运行参数的组数
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述多组运行参数输入至预设的谐波减速器摩擦力矩模型中，确定所述多组运行参数对应的线性矩阵方程，包括：将所述公式
(1)
转变为公式
(3)
：基于所述多组运行参数，将所述公式
(3)
扩展为所述公式
(2)。5.
根据权利要求3‑4任一所述的方法，其特征在于，所述通过广义逆矩阵方法对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张猛，唐艺伟，熊宇聪，肖曦，刘巍，肖杰，王斌，祝晓丽，梁骄雁，郭超勇，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：