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基于最小二乘算法和SVDUKF算法的电液伺服加载优化

杨兆军1,杨川贵2,陈菲2,王东亮2,马帅2,刘博2   

  1. 1. 吉林大学机械学院
    2. 吉林大学机械科学与工程学院
  • 收稿日期:2013-02-01 修回日期:2013-04-17 发布日期:2013-06-20
  • 通讯作者: 陈菲

The research on the optimization of the electro-hydraulic servo loading based on the least squares algorithm and the SVDUKF algorithm

  • Received:2013-02-01 Revised:2013-04-17 Published:2013-06-20

摘要: 为了分析和模拟伺服刀架可靠性试验台电液伺服加载系统的动态性能,建立了该加载系统的动态特性数学模型,并利用最小二乘算法对其参数进行估计。为了减弱噪声对加载系统稳定性的影响和避免无色卡尔曼滤波算法(UKF)中协方差矩阵出现病态导致算法失效,提出了利用基于奇异分解的无色卡尔曼滤波算法(SVDUKF算法)对电液伺服加载系统反馈力信号进行滤波的方法,并进行了SVDUKF算法与EKF算法之间滤波性能对比。实验结果表明,最小二乘算法估计出的数学模型具有较高精度,并且SVDUKF算法具有高效的滤波能力和提高系统稳定性的能力。

关键词: 机床技术, 稳定性, 最小二乘算法, SVDUKF算法, 可靠性试验

Abstract: In order to analyze and simulate the dynamic characteristics of the electro-hydraulic servo loading system of the servo turret reliability test bench, a dynamic characteristics mathematical model of the Hydraulic Servo Loading System was established, whose parameters were estimated by the least squares algorithm. For avoiding the system from the noise and preventing the UKF algorithm from the ill-conditioned covariance matrix, a SVDUKF algorithm was introduced to smoothing the force feedback signal of the hydraulic servo loading system, and the filtering performance comparison between the SVDUKF algorithm and the EKF algorithm was made. The experimental result verified the high precision of the mathematical model which was estimated by the least squares algorithm, and the high-efficiency filtering performance of the SVDUKF algorithm, which could improve the stability of the system.

Key words: machine tool technology, stability, least squares algorithm, SVDUKF algorithm, reliability test

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