压电陶瓷压电参数的实时在线辨识装置及方法

摘要

本发明首先提供一种压电陶瓷压电参数的实时在线辨识装置及方法，所述方法包含以下步骤：将压力传感器测得的信号转换成4-20mA的电信号；通过信号屏蔽线将电信号经A/D转换器传送给单片机；单片机对得到的信号进行参数辨识和参数优化，参数辨识包括离线辨识和在线辨识，参数辨识采用最小二乘法原理，在不断获得测量数据的同时不断修正参数；以及，重复上述过程，直到满足参数的精度要求。本发明利用传感器检测电流、频率数值大小，单片机通过压电参数在线辨识，建立其数学模型，得到实时压电陶瓷参数，调整压电陶瓷的加工参数，确保压电陶瓷参数达到要求的数值，有利于压电陶瓷的工业化研究与试验。

主权项

一种压电陶瓷压电参数的实时在线辨识方法，包含以下步骤：（1）将压力传感器测得的信号转换成4‑20mA的电信号；（2）通过信号屏蔽线将电信号经A/D转换器传送给单片机；其特征在于，还包括：（3）所述单片机对得到的信号进行参数辨识和参数优化；（4）重复步骤（1）~（3），直到满足参数的精度要求；所述单片机对得到的信号进行参数辨识和参数优化的步骤，具体包括：（101）采用非线性形式对压电陶瓷相关参数进行分析；（102）使非线性关系线性化，确定合适的模型结构；（103）在所述压电陶瓷的驱动电压附加一微小变频信号，检测压电陶瓷谐振频率变化；（104）根据步骤（103）测量的频率数值，得到模型参数，实现所述压电陶瓷相关参数的回归建模与辨识；（105）根据步骤（103）测量的频率数值，采用最小二乘法原理，修正系统控制参数；       其中，所述压电陶瓷相关参数包括机电耦合系数、压电应变常数、压电电压常数；所述参数辨识包括离线辨识和在线辨识。