基于PEM的三自由度直升机模型辨识

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ｉｄｅｎｔｉｉｃａｆｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｓｔａｔｅ — ｓｐａｃｅｅｑｕａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｏｆｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｅｒｒｏｒｍｅｔｈｏｄ．ＩｔｃａｎｂｅｖｅｒｉｉｅｆｄｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｌｉＳａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｍｏｄｅｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ
ｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｒｅａｌｌｆｉｇｈｔｉｎｔｉｍｅｄｏｍａｉｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：３－ＤＯＦｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ；ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｅｒｒｏｒｍｅｔｈｏｄ（ＰＥＭ）；￣ｅｑｕｅｎｃｙｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ；ｓｔａｔｅ — ｓｐａｃｅｅｑｕａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｄｅｇｒｅｅｏｆ￣ｅｅｄｏｍ（３－ＤＯＦ）ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒｐｌａｔｆｏｒｍ，ａ￣ｅｑｕｅｎｃｙ
ｄｏｍａｉｎｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｅｒｒｏｒｍｅｔｈｏｄ（ＰＥＭ）ｉＳｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＭｅｃｈａｎｉｓｍｍｏｄｅｌｉＳ
方法，建立了机理模型，运用扫频技术得到巡航飞行状态直升机３个通道的输入一输出数据；分析了偏相干函数和复合窗函数，通过ＰＥＭ进行了模型的频域辨识，得到了状态空间方程的待辨识参数和直升机的参
数化模型。通过时域飞行和模型预测响应的对比，验证了该模型的准确性和该辨识方法的有效性。关键词：三自由度直升机；预测误差法；频域辨识；状态空问方程中图分类号：Ｖ２１２．４文献标识码：Ａ文章编号：１０００－９７８７（２０１７）０６００－４９０４－
２０１７年第３６第６期
传感器与微系统（ＴｒａｎｓｄｕｃｅｒａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）
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ＤＯＩ：１０．１３８７３／Ｊ．１０００－９７８７（２０１７）０６－００４９－０４
基于ＰＥＭ的三自由度直升机模型辨识
李亚帅，邵宗凯
（昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明６５０５００）
摘要：针对三自由度（３－ＤＯＦ）直升机平台的特点，提出了一种基于预测误差法（ＰＥＭ）的模型频域辨识
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ，ａｎｄｂｙｕｓｉｎｇ￣ｅｑｕｅｎｃｙｓｗｅｅｐｌｉｆｇｈｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｂｔａｉｎｔｈｅｉｎｐｕｔａｎｄｏｕｔｐｕｔｄａｔａｏｆｔｈｒｅｅｃｈａｎｎｅｌｓ．
Ｍｏｄｅｌｉｄｅｎｔｉｉｃｆａｔｉｏｎｏｆ３－ＤＯＦｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒｂａｓｅｄｏｎＰＥＭ
ＬＩＹａ — ｓｈｕａｉ．ＳＨＡＯＺｏｎｇ — ｋａｉ
（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０５００，Ｃｈｉｎａ）
Ｐａｒｔｉａｌｃｏｈｅｒｅｎｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｉｎｄｏｗｆｕｎｃｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｃａｒｉｅｄｏｕｔｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ