傳遞函數(shù)作為數(shù)學模型的一種,對于各種設備系統(tǒng)控制器的設計具有指導性作用。當前隨著現(xiàn)代電子信息技術的高速發(fā)展,伺服控制技術進入全數(shù)字化時代。不論是工業(yè)設備,還是各式各樣出現(xiàn)在我們生活中的實用機器,要實現(xiàn)更高的控制性能和更好的智能化,都對系統(tǒng)自動控制器提出了更高的要求。而獲得系統(tǒng)傳遞函數(shù)的前提是進行系統(tǒng)傳遞函數(shù)的辨識。所謂傳遞函數(shù)的辨識就是通過實際測量的采樣數(shù)據,運用一系列數(shù)學方法確定系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型參數(shù)的過程Levy辨識算法是由Eykhoff針對頻率響應提出的辨識高階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的一種辨識算法,是一種根據數(shù)據序列的頻率特性來直接擬合系統(tǒng)傳遞函數(shù)參數(shù)的解析算法。其算法的原理是通過實際測試數(shù)據和極小化模型之間的誤差準則函數(shù)來確定系統(tǒng)模型的傳遞參數(shù)。本文介紹了伺服控制技術的相關背景知識,結合Levy辨識算法的原理及數(shù)學模型推導,詳細闡述了 Levy傳遞函數(shù)辨識算法的硬件設計與實現(xiàn),完成了矩陣元素生成、矩陣擴展、矩陣LU分解、LU矩陣存儲、三角矩陣求逆、矩陣轉置、矩陣乘和矩陣向量乘八個模塊的設計,實現(xiàn)傳遞函數(shù)的辨識,最后得到系統(tǒng)傳遞函數(shù)的系數(shù)向量。采用Matlab和Vivado聯(lián)合仿真證明了本設...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１單位脈沖響應??

接下來我們需要通過實驗的方法獲得采樣數(shù)據。我們收集多組脈沖響應觀測??數(shù)據（ｔ／ｃ，ｙ（ｔｆｃ）），ｋ＝ｌ，２，…，Ｌ。選擇／＾和＾兩個時亥ＩＪ的觀測數(shù)據（ｔｈｙＣｔｉ））和??（ｔ２，ｙ（ｔ２））來確定參數(shù)Ｋ和Ｔ，見圖２－１。??將這兩個時刻的采樣數(shù)據代入式（１）可以得到兩個方....

圖２－２?Ｌｅｖｙ算法流程圖??（１）矩陣元素生成：是整個Ｌｅｖｙ算法硬件實現(xiàn)計算流程的第一步，目的在于生??１３??

文?Ｌｅｖｙ系統(tǒng)傳遞函Ｎ?Ｎ??５／?＝?Ｚ?？?＂ｙ?＝?Ｚ?〇；２?＋?仏２）??ｉ＝ｌ?ｉ＝ｌ??，傳遞函數(shù)的系數(shù)就可以通過以下公式求解Ｎ?＝?Ｍ＂１?＊?Ｖ程圖??推導的Ｌｅｖｙ算法原理，在硬件上實現(xiàn)Ｌｅｖｙ驟包括：??

圖３－１?Ｌｅｖｙ算法硬件實現(xiàn)總體架構圖??

３．１頂層模塊設計??３．１．１?Ｌｅｖｙ算法總體架構設計??Ｌｅｖｙ算法硬件實現(xiàn)的總體架構如圖３－１所示。其主體包括總控制器，可重構??計算陣列，存儲單元。??丨，存儲單元丨丨！?，漏ｙｎ?！?「聰冊算陣列］??！?ｂａｎｋＱ?｜?＇????Ｉ?丨?除綠?１１??｜?ｂａｎＫ１....

圖３－２主控制器狀態(tài)機??

?＾?？獨ＩＰ矩陣??圖３－２主控制器狀態(tài)機??如圖３－２所示是Ｌｅｖｙ算法硬件實現(xiàn)的主控制器狀態(tài)機，各狀態(tài)所表示的意??義簡介如下：??ｐａｒａｍｅｔｅｒ?ＩＤＬＥ?：?ｉｄｌｅ狀態(tài)，遇到ｓｔａｒｔ信號拉高后，跳轉到ｓｔａｒｔ??狀態(tài)??ｐａｒａｍｅｔｅｒ?ＳＴＡＲＴ?：第一‘....

本文編號：4012580