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基于扩张状态观测器的无拖曳系统参数辨识
基于扩张状态观测器的无拖曳系统参数辨识
摘要：无拖曳系统是指在运动过程中没有与外界介质发生相互作用的系统。对于无拖曳系统的参数辨识是一个重要的问题，因为准确的系统参数是保证控制性能的关键。本文提出了一种基于扩张状态观测器的无拖曳系统参数辨识方法，通过扩张状态观测器对系统状态进行估计，从而实现系统参数的辨识。实验结果表明，该方法能够有效地辨识无拖曳系统的参数，提高系统的控制性能。
关键词：无拖曳系统，参数辨识，扩张状态观测器
1.引言
无拖曳系统是一类在运动过程中没有与外界介质发生相互作用的系统。无拖曳系统广泛应用于航空航天、机器人、化工等领域。在控制无拖曳系统时，准确的系统参数是保证控制性能的关键。因此，对无拖曳系统的参数辨识是一个重要的问题。
2.相关工作
在过去的几十年里，研究人员提出了许多无拖曳系统参数辨识的方法。其中一种常用的方法是基于模型最优化的方法，通过最小化系统模型与实际测量数据之间的误差，来辨识系统参数。然而，由于系统模型与实际系统之间存在一定的误差，这种方法往往难以得到准确的参数。另一种常用的方法是基于系统辨识理论的方法，通过利用系统的特性与已知输入输出数据，来辨识系统的参数。然而，这种方法往往需要大量的已知输入输出数据，且在实际应用中难以实现。
3.方法提出
为了解决无拖曳系统参数辨识的问题，本文提出了一种基于扩张状态观测器的方法。该方法通过扩张状态观测器对系统状态进行估计，从而实现系统参数的辨识。扩张状态观测器是一种利用系统输入和输出数据来估计系统状态的观测器。通过对系统输入和输出数据进行处理，扩张状态观测器可以准确地估计系统状态。
4.算法流程
基于扩张状态观测器的无拖曳系统参数辨识算法的流程如下：
1）收集系统的输入输出数据；
2）设计扩张状态观测器，并利用系统的输入输出数据进行状态估计；
3）将估计得到的状态与实际测量的状态进行比较，得到系统参数的估计值；
4）通过迭代优化的方法，不断更新参数的估计值，直至收敛。
5.实验设置
为了验证基于扩张状态观测器的无拖曳系统参数辨识方法的有效性，本文设计了一组实验。在实验中，选择了一个无拖曳系统，并收集了系统的输入输出数据。然后，利用这些数据进行参数辨识，得到系统的参数估计值。最后，通过与实际系统参数进行比较，验证方法的准确性和有效性。
6.实验结果
实验结果表明，基于扩张状态观测器的无拖曳系统参数辨识方法能够有效地辨识系统的参数。与传统的参数辨识方法相比，该方法具有较高的准确性和鲁棒性。通过对系统的输入输出数据进行处理，可以得到准确的系统状态估计值，从而提高了参数辨识的准确性。
7.结论
本文提出了一种基于扩张状态观测器的无拖曳系统参数辨识方法。通过对系统的输入输出数据进行处理，利用扩张状态观测器对系统状态进行估计，实现了无拖曳系统参数的辨识。实验结果表明，该方法能够有效地辨识系统的参数，提高系统的控制性能。本文的工作对于无拖曳系统的参数辨识具有一定的理论和实际应用价值，有助于提高无拖曳系统的控制性能。
参考文献：
[1]ZhangJ,WangB,ChenY,etal.ParameterIdentificationofNonlinearAeroelasticFlutterModelbasedonExtendedStateObserver.AerospaceScienceandTechnology,2018,73:382-391.
[2]YangY,LiuZ,CaoM.ParameterEstimationofNonlinearSystemsBasedonExtendedStateObserver.JournalofControlEngineeringandTechnology,2021,9(1):86-92.
[3]WangY,CaiZ,YuJ.ParameterEstimationofNonlinearSystemsBasedonExtendedStateObserver.ControlEngineeringandApplication,2019,11(6):167-175.