CN111404438A - 一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法及系统 - Google Patents

一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法及系统，属于电机控制技术领域，所述方法以直线振荡电机电流状态方程为参考模型，以速度状态方程为可调模型，将系统等效弹簧弹性系数和系统等效阻尼系数作为待辨识参数；依据波波夫超稳定性定理和误差反馈系统，建立参数自适应机构；通过将参考模型和可调模型的输出误差引入参数自适应机构，来实时调节待辨识参数，最终使可调模型与参考模型输出一致，进而使待辨识参数的观测值与实际值一致，利用辨识得到的系统等效弹簧弹性系数计算出系统谐振频率，并由此调节系统工作频率，从而实现谐振频率跟踪控制。通过本发明，能够精确且快速地实现直线振荡电机的谐振频率跟踪控制。

Description

一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法及系统
技术领域
本发明属于电机控制技术领域，更具体地，涉及一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法及系统。
背景技术
直线振荡电机直驱的直线压缩机与旋转电机通过曲柄连杆驱动的传统旋转式压缩机相比，由于取消了曲柄连杆机构，故具有效率高、体积小、噪声小、机电一体化程度高等突出优点，在压缩机领域有着巨大的应用前景。
然而，由于直线振荡电机的运动部分是动子活塞与弹簧相结合的二阶机械系统，故存在一个系统谐振频率点，并且当系统工作频率等于系统谐振频率时，系统整体效率最高，节能效果最好。同时，与旋转电机所带恒定负载不同，直线振荡电机带载运行时受到非线性气体力作用，并且该非线性气体力将导致系统谐振频率改变。因此，要确保直线振荡电机高效运行，必须实时控制系统工作频率，以使工作频率始终等于当前系统谐振频率。
目前直线振荡电机的频率控制方法主要是基于位移电流相位差的谐振频率跟踪控制方法，其工作原理为电机工作于谐振频率时位移和电流相位差为90°，具体实现为：先通过位置传感器或反电势积分算法获取位移信号，再通过相位检测算法提取出位移信号和电流信号之间的相位差，进而调节电机工作频率使其等于系统谐振频率。由于位移电流相位差和频率之间并非严格的正比关系，故该方法需要利用滞环控制器间接控制系统频率，存在收敛速度慢，控制精度低等问题；且其控制依据的是稳态时位移与电流之间的关系，故其只能在系统位移控制稳定后再开始谐振频率跟踪控制，从而导致系统整体响应速度较慢。同时，在该方法的使用流程中，首先需要获得位置信息，位置传感器的使用将导致直线振荡电机系统的成本增加、体积增大、可靠性降低；而基于反电势积分法的位置检测算法存在积分漂移问题，常见的使用低通滤波器代替纯积分的解决方法又会带来幅值相位偏移，进而使检测到的位移电流相位差不准确，最终导致系统谐振频率跟踪不准确。综上，现有技术仍然无法精确且快速地实现直线振荡电机的谐振频率跟踪控制。
发明内容
针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法，其目的在于解决目前采用的谐振频率跟踪控制算法收敛速度慢、精度低、系统响应慢、位移观测不准确等技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法，包括以下步骤：
S1：获取采样电压和采样电流；
S2：通过直线振荡电机的速度状态方程构建可调模型，计算电机观测速度以及电机观测位移，所述可调模型含有待辨识参数，所述待辨识参数包括系统等效弹簧弹性系数和系统等效阻尼系数；
S3：将直线振荡电机的电流状态方程作为参考模型，并计算电机实际速度；
S4：依据波波夫超稳定性定理和误差反馈系统，得到所述待辨识参数的参数自适应率表达式，所述误差反馈系统由所述速度状态方程与所述可调模型相减得到；
S5：将所述电机实际速度、所述电机观测速度以及所述电机观测位移代入所述参数自适应率表达式中，得到所述待辨识参数的辨识结果，并将所述辨识结果反馈回所述可调模型，直至所述可调模型与所述参考模型输出一致；
S6：依据所述辨识结果计算出系统谐振频率，并由此调节系统工作频率。
进一步地，步骤S2所述的方法包括：
通过直线振荡电机的速度状态方程
Figure BDA0002391118390000031
构建可调模型
Figure BDA0002391118390000032
其中，p为微分算子，m为动子质量，ki为推力系数，i为电流，v为实际速度，x为实际位移，k为系统等效弹簧弹性系数，c为系统等效阻尼系数，
Figure BDA0002391118390000033
为观测速度，
Figure BDA0002391118390000034
为观测位移，
Figure BDA0002391118390000035
为辨识得到的系统等效弹簧弹性系数，
Figure BDA0002391118390000036
为辨识得到的系统等效阻尼系数。
进一步地，步骤S3所述的方法包括：
S31：将直线振荡电机的电流状态方程
Figure BDA0002391118390000037
作为参考模型，其输出为电机实际速度v，并且
Figure BDA0002391118390000038
其中，ki为推力系数，u为输入电压，i为电流，R为定子电阻，L为定子电感，p为微分算子；
S32：利用二阶广义积分器对步骤S31中得到的电机实际速度信号进行滤波。
进一步地，步骤S4所述的方法包括：
S41：基于所述速度状态方程与所述可调模型，构建误差方程为
Figure BDA0002391118390000039
其中，
Figure BDA00023911183900000310
为速度误差，
Figure BDA00023911183900000311
为位移误差；
S42：基于所述误差方程，构建误差反馈系统，所述误差反馈系统包括线性前向通路和非线性反馈通路，其中，线性前向通路输入为
Figure BDA0002391118390000041
输出为速度误差ev，传递函数为
Figure BDA0002391118390000042
S43：依据波波夫超稳定性定理，得到系统等效弹簧弹性系数k的参数自适应率为
Figure BDA0002391118390000043
系统等效阻尼系数c的参数自适应率为
Figure BDA0002391118390000044
其中，kI为积分常数，kP为比例常数。
进一步地，所述系统谐振频率
Figure BDA0002391118390000045
其中，
Figure BDA0002391118390000046
为辨识得到的系统等效弹簧弹性系数，m为动子质量。
本发明另一方面提供了一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制系统，包括：
电压电流获取模块，用于获取采样电压和采样电流；
可调模型建立模块，用于通过直线振荡电机的速度状态方程构建可调模型，计算电机观测速度以及电机观测位移，所述可调模型含有待辨识参数，所述待辨识参数包括系统等效弹簧弹性系数和系统等效阻尼系数；
参考模型建立模块，用于将直线振荡电机的电流状态方程作为参考模型，并计算电机实际速度；
参数自适应率获取模块，用于依据波波夫超稳定性定理和误差反馈系统，得到所述待辨识参数的参数自适应率表达式，所述误差反馈系统由所述速度状态方程与所述可调模型相减得到；
辨识结果获取模块，用于将所述电机实际速度、所述电机观测速度以及所述电机观测位移代入所述参数自适应率表达式中，得到所述待辨识参数的辨识结果，并将所述辨识结果反馈回所述可调模型，直至所述可调模型与所述参考模型输出一致；
系统谐振频率计算模块，用于所述辨识结果计算出系统谐振频率，并由此调节系统工作频率。
进一步地，所述可调模型建立模块，还用于基于直线振荡电机的速度状态方程
Figure BDA0002391118390000051
构建可调模型
Figure BDA0002391118390000052
其中，p为微分算子，m为动子质量，ki为推力系数，i为电流，v为实际速度，x为实际位移，k为系统等效弹簧弹性系数，c为系统等效阻尼系数，
Figure BDA0002391118390000053
为观测速度，
Figure BDA0002391118390000054
为观测位移，
Figure BDA0002391118390000055
为辨识得到的系统等效弹簧弹性系数，
Figure BDA0002391118390000056
为辨识得到的系统等效阻尼系数。
进一步地，所述参考模型建立模块，还用于将直线振荡电机的电流状态方程
Figure BDA0002391118390000057
作为参考模型，其输出为电机实际速度v，并且
Figure BDA0002391118390000058
其中，ki为推力系数，u为输入电压，i为电流，R为定子电阻，L为定子电感，p为微分算子；利用二阶广义积分器对所述电机实际速度信号进行滤波。
进一步地，所述参数自适应率获取模块，还用于基于所述速度状态方程与所述可调模型，构建误差方程为
Figure BDA0002391118390000059
其中，
Figure BDA00023911183900000510
为速度误差，
Figure BDA00023911183900000511
为位移误差；基于所述误差方程，构建误差反馈系统，所述误差反馈系统包括线性前向通路和非线性反馈通路，其中，线性前向通路输入为
Figure BDA00023911183900000512
输出为速度误差ev，传递函数为
Figure BDA0002391118390000061
依据波波夫超稳定性定理，得到系统等效弹簧弹性系数k的参数自适应率为
Figure BDA0002391118390000062
系统等效阻尼系数c的参数自适应率为
Figure BDA0002391118390000063
其中，kI为积分常数，kP为比例常数。
进一步地，所述系统谐振频率
Figure BDA0002391118390000064
其中，
Figure BDA0002391118390000065
为辨识得到的系统等效弹簧弹性系数，m为动子质量。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
(1)本发明选取系统等效弹簧弹性系数和系统等效阻尼系数作为待辨识参数，并构建参考模型和可调模型，通过将参考模型和可调模型的输出误差引入参数自适应机构，来实时调节待辨识参数，最终使可调模型与参考模型输出一致，进而使待辨识参数的观测值与实际值一致，基于辨识得到的系统等效弹簧弹性系数计算出系统谐振频率，并由此调节系统工作频率，从而实现谐振频率跟踪控制。如此，能够精确且快速地实现直线振荡电机的谐振频率跟踪控制。
(2)本发明所提供的方法不依赖于电流与位移之间的稳态关系，因此在位移动态调节的同时即可完成谐振频率跟踪控制，从而大大提高系统的响应速度；并且本发明所提供的方法不需要使用位置传感器，可以降低直线压缩机系统的成本。
(3)本发明所提供的方法不需计算位移而只需计算速度，因此不会有纯积分环节带来的一系列误差，所使用的二阶广义积分器也不会导致计算得到的速度有幅值相位偏移，从而大大提高了谐振频率跟踪控制的精度。
附图说明
图1为本发明提供的一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法的流程图；
图2为本发明提供的二阶广义积分器的结构示意图；
图3为本发明提供的误差反馈系统的结构示意图；
图4为本发明提供的谐振频率跟踪控制方法与传统谐振频率跟踪控制方法得到的工作频率变化曲线的对比示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例一
本发明一方面提供了一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法，以模型参考自适应法实现对直线振荡电机系统等效弹簧弹性系数和系统等效阻尼系数的辨识，从而能够精确且快速地实现直线振荡电机的谐振频率跟踪控制。
图1所示为本发明提供的一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法的流程图，具体包括以下步骤：
S1：获取采样电压和采样电流；
S2：通过直线振荡电机的速度状态方程构建可调模型，计算电机观测速度以及电机观测位移，所述可调模型含有待辨识参数，所述待辨识参数包括系统等效弹簧弹性系数和系统等效阻尼系数；
S3：将直线振荡电机的电流状态方程作为参考模型，并计算电机实际速度；
S4：依据波波夫超稳定性定理和误差反馈系统，得到所述待辨识参数的参数自适应率表达式，所述误差反馈系统由所述速度状态方程与所述可调模型相减得到；
S5：将所述电机实际速度、所述电机观测速度以及所述电机观测位移代入所述参数自适应率表达式中，得到所述待辨识参数的辨识结果，并将所述辨识结果反馈回所述可调模型，直至所述可调模型与所述参考模型输出一致；
S6：依据所述辨识结果计算出系统谐振频率，并由此调节系统工作频率。
具体地，依据模型参考自适应法的要求，将含待辨识参数的方程作为可调模型，其输出代表电机观测状态，在步骤S2中，通过直线振荡电机的速度状态方程
Figure BDA0002391118390000081
构建可调模型
Figure BDA0002391118390000082
其中，p为微分算子，m为动子质量，ki为推力系数，i为电流，v为实际速度，x为实际位移，k为系统等效弹簧弹性系数，c为系统等效阻尼系数，
Figure BDA0002391118390000083
为观测速度，
Figure BDA0002391118390000084
为观测位移，
Figure BDA0002391118390000085
为辨识得到的系统等效弹簧弹性系数，
Figure BDA0002391118390000086
为辨识得到的系统等效阻尼系数。
另外，将不含待辨识参数的方程作为参考模型，其输出代表电机实际状态，且与可调模型输出的物理意义一致，在步骤S3中，将直线振荡电机的电流状态方程
Figure BDA0002391118390000087
作为参考模型，其输出为电机实际速度v，并且
Figure BDA0002391118390000088
其中，ki为推力系数，u为输入电压，i为电流，R为定子电阻，L为定子电感，p为微分算子。
进一步地，在利用
Figure BDA0002391118390000089
计算得到电机实际速度时，由于计算过程中用到了电流微分项，微分会将电流信号中的噪声放大，导致计算出的电机速度被噪声淹没，因此需要使用二阶广义积分器(Second Order Generalized Integrator，简称SOGI)进行滤波。
如图2所示，为本发明提供的二阶广义积分器的结构示意图，其输出信号v’与输入信号v之间的传递函数为：
Figure BDA0002391118390000091
依据传递函数的伯德图可知，二阶广义积分器相当于一个带通滤波器，当输入信号基波频率等于SOGI中心频率w1时，输出信号v’相对输入信号基波v无相位偏移和幅值偏移，而其他频率的谐波都会被滤除。参数n是一个用于调节滤波带宽的比例系数，n越小，滤波效果越好，但动态响应速度越慢。由于速度信号的频率是已知的，即为直线振荡电机系统工作频率，故设置SOGI中心频率等于系统工作频率，将由
Figure BDA0002391118390000092
计算出的速度信号输入SOGI，即可滤除微分带来的谐波，且不会影响速度信号的幅值和相位。
步骤S4中，以速度状态方程减可调模型，构建误差方程为：
Figure BDA0002391118390000093
Figure BDA0002391118390000094
Figure BDA0002391118390000095
其中，
Figure BDA0002391118390000096
为速度误差，
Figure BDA0002391118390000097
为位移误差；
进一步，依据波波夫超稳定性定理的要求，利用误差方程构建由线性前向通路和非线性反馈通路组成的误差反馈系统，如图3所示，其中，非线性反馈通路的输入为速度误差y＝ev，输出为
Figure BDA0002391118390000098
因此，线性前向通路的输入为
Figure BDA0002391118390000101
输出为速度误差ev，由此完成误差反馈系统的构建。
下面进一步说明依据波波夫超稳定性定理和误差反馈系统，得到待辨识参数的参数自适应率表达式的过程。
需要说明的是，依据波波夫超稳定性定理，对于上述误差反馈系统，在非线性反馈通路的输入y和输出w满足波波夫积分不等式
Figure BDA0002391118390000102
的前提下，整个系统渐进稳定的充要条件是线性定常前向通路的传递函数为严格正实的。
将上述定义的w和y代入波波夫积分不等式，即可得到系统等效弹簧弹性系数k的参数自适应率为
Figure BDA0002391118390000103
系统等效阻尼系数c的参数自适应率为
Figure BDA0002391118390000104
并由上述
Figure BDA0002391118390000105
和
Figure BDA0002391118390000106
的表达式构建参数自适应机构，其中，kI为积分常数，kP为比例常数。
依据线性前向通路的输入和输出，结合误差方程可推出线性前向通路的传递函数，将
Figure BDA0002391118390000107
转换至s域：
Figure BDA0002391118390000108
由于位移与速度存在以下关系：
px＝v
Figure BDA0002391118390000109
故可得位移误差与速度误差之间的关系为：
pex＝ev
Figure BDA00023911183900001010
由此可得：
Figure BDA0002391118390000111
故可推出线性前向通路输入与输出之间的传递函数为：
Figure BDA0002391118390000112
进一步，依据波波夫超稳定性定理的要求，证明线性前向通路传递函数的正实性。
利用传递函数正实性的定义：
关于复变量s＝σ+jω的有理函数G(s)＝N(s)/D(s)为严格正实函数，如果有：(1)当s为实数时G(s)有定义；(2)G(s)在右半闭平面上没有极点；(3)对于-∞<ω<∞均有Re[G(jω)]>0。
对于条件(2)，使用劳斯判据可以直接判断出G(s)的极点全在左半平面上，故G(s)满足条件(2)；
对于条件(3)，可推出：
Figure BDA0002391118390000113
Figure BDA0002391118390000114
由参数之物理意义可知c/m>0，k/m>0，故G(s)满足条件(3)。
综上可得，所构建的误差反馈系统满足波波夫超稳定性定理，故将相应信号输入参数自适应机构后，参考模型和可调模型输出之误差最终将收敛于零，可调模型中的可调参数(即待辨识参数)也将收敛于实际值。
将参考模型输出的实际速度v与可调模型输出的观测速度
Figure BDA0002391118390000115
以及观测位移
Figure BDA0002391118390000116
代入参数自适应机构，得到所述待辨识参数的辨识结果；对所获得
Figure BDA0002391118390000117
作运算
Figure BDA0002391118390000121
即可得到辨识出的系统谐振频率，并由此调节系统工作频率，从而实现谐振频率跟踪控制。
为了验证本发明的有效性，以定子永磁型双定子直线振荡电机为例，电机的额定功率为120W，定子电阻为18Ω，定子电感为0.59H，推力系数为47.08N/A，动子活塞质量为0.93kg，等效弹簧弹性系数k的参数自适应率中kI＝50000，kP＝250，系统等效阻尼系数c的参数自适应率中kI＝500，kP＝3；系统实际等效阻尼系数c＝20N/(m/s)、系统实际等效弹簧弹性系数k＝30kN/m。
如图4所示，为本发明提供的谐振频率跟踪控制方法与传统谐振频率跟踪控制方法得到的工作频率变化曲线的对比示意图。系统实际谐振频率为28.59Hz，起始工作频率为23.34Hz，黑色实线为采用本发明所提出的谐振频率跟踪控制算法后，系统工作频率变化情况；黑色虚线为采用传统的基于位移电流相位差的谐振频率跟踪控制算法后，系统工作频率变化情况。可以看出，本发明所提出的谐振频率跟踪控制算法在系统刚启动时即可开始辨识谐振频率，且在极短时间内算法就能收敛，证明了本发明所提出算法相比传统算法具有算法收敛快，精度高的优点。
实施例二
本发明实施例另一方面提供了一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制系统，包括：
电压电流获取模块，用于获取采样电压和采样电流；
可调模型建立模块，用于通过直线振荡电机的速度状态方程构建可调模型，计算电机观测速度以及电机观测位移，所述可调模型含有待辨识参数，所述待辨识参数包括系统等效弹簧弹性系数和系统等效阻尼系数；
参考模型建立模块，用于将直线振荡电机的电流状态方程作为参考模型，并计算电机实际速度；
参数自适应率获取模块，用于依据波波夫超稳定性定理和误差反馈系统，得到所述待辨识参数的参数自适应率表达式，所述误差反馈系统由所述速度状态方程与所述可调模型相减得到；
辨识结果获取模块，用于将所述电机实际速度、所述电机观测速度以及所述电机观测位移代入所述参数自适应率表达式中，得到所述待辨识参数的辨识结果，并将所述辨识结果反馈回所述可调模型，直至所述可调模型与所述参考模型输出一致；
系统谐振频率计算模块，用于所述辨识结果计算出系统谐振频率，并由此调节系统工作频率。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取采样电压和采样电流；
S2：通过直线振荡电机的速度状态方程构建可调模型，计算电机观测速度以及电机观测位移，所述可调模型含有待辨识参数，所述待辨识参数包括系统等效弹簧弹性系数和系统等效阻尼系数；
S3：将直线振荡电机的电流状态方程作为参考模型，并计算电机实际速度；
S4：依据波波夫超稳定性定理和误差反馈系统，得到所述待辨识参数的参数自适应率表达式，所述误差反馈系统由所述速度状态方程与所述可调模型相减得到；
S5：将所述电机实际速度、所述电机观测速度以及所述电机观测位移代入所述参数自适应率表达式中，得到所述待辨识参数的辨识结果，并将所述辨识结果反馈回所述可调模型，直至所述可调模型与所述参考模型输出一致；
S6：依据所述辨识结果计算出系统谐振频率，并由此调节系统工作频率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
通过直线振荡电机的速度状态方程
Figure FDA0002391118380000011
构建可调模型
Figure FDA0002391118380000012
其中，p为微分算子，m为动子质量，ki为推力系数，i为电流，v为实际速度，x为实际位移，k为系统等效弹簧弹性系数，c为系统等效阻尼系数，
Figure FDA0002391118380000013
为观测速度，
Figure FDA0002391118380000014
为观测位移，
Figure FDA0002391118380000015
为辨识得到的系统等效弹簧弹性系数，
Figure FDA0002391118380000021
为辨识得到的系统等效阻尼系数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
S31：将直线振荡电机的电流状态方程
Figure FDA0002391118380000022
作为参考模型，其输出为电机实际速度v，并且
Figure FDA0002391118380000023
其中，ki为推力系数，u为输入电压，i为电流，R为定子电阻，L为定子电感，p为微分算子；
S32：利用二阶广义积分器对步骤S31中得到的电机实际速度信号进行滤波。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
S41：基于所述速度状态方程与所述可调模型，构建误差方程为
Figure FDA0002391118380000024
其中，
Figure FDA0002391118380000025
为速度误差，
Figure FDA0002391118380000026
为位移误差；
S42：基于所述误差方程，构建误差反馈系统，所述误差反馈系统包括线性前向通路和非线性反馈通路，其中，线性前向通路输入为
Figure FDA0002391118380000027
输出为速度误差ev，传递函数为
Figure FDA0002391118380000028
S43：依据波波夫超稳定性定理，得到系统等效弹簧弹性系数k的参数自适应率为
Figure FDA0002391118380000029
系统等效阻尼系数c的参数自适应率为
Figure FDA00023911183800000210
其中，kI为积分常数，kP为比例常数。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述系统谐振频率
Figure FDA0002391118380000031
其中，
Figure FDA0002391118380000032
为辨识得到的系统等效弹簧弹性系数，m为动子质量。
6.一种直线振荡电机的谐振频率跟踪控制系统，其特征在于，包括：
电压电流获取模块，用于获取采样电压和采样电流；
可调模型建立模块，用于通过直线振荡电机的速度状态方程构建可调模型，计算电机观测速度以及电机观测位移，所述可调模型含有待辨识参数，所述待辨识参数包括系统等效弹簧弹性系数和系统等效阻尼系数；
参考模型建立模块，用于将直线振荡电机的电流状态方程作为参考模型，并计算电机实际速度；
参数自适应率获取模块，用于依据波波夫超稳定性定理和误差反馈系统，得到所述待辨识参数的参数自适应率表达式，所述误差反馈系统由所述速度状态方程与所述可调模型相减得到；
辨识结果获取模块，用于将所述电机实际速度、所述电机观测速度以及所述电机观测位移代入所述参数自适应率表达式中，得到所述待辨识参数的辨识结果，并将所述辨识结果反馈回所述可调模型，直至所述可调模型与所述参考模型输出一致；
系统谐振频率计算模块，用于所述辨识结果计算出系统谐振频率，并由此调节系统工作频率。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述可调模型建立模块，还用于基于直线振荡电机的速度状态方程
Figure FDA0002391118380000033
构建可调模型
Figure FDA0002391118380000034
其中，p为微分算子，m为动子质量，ki为推力系数，i为电流，v为实际速度，x为实际位移，k为系统等效弹簧弹性系数，c为系统等效阻尼系数，
Figure FDA0002391118380000035
为观测速度，
Figure FDA0002391118380000036
为观测位移，
Figure FDA0002391118380000037
为辨识得到的系统等效弹簧弹性系数，
Figure FDA0002391118380000038
为辨识得到的系统等效阻尼系数。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述参考模型建立模块，还用于将直线振荡电机的电流状态方程
Figure FDA0002391118380000041
作为参考模型，其输出为电机实际速度v，并且
Figure FDA0002391118380000042
其中，ki为推力系数，u为输入电压，i为电流，R为定子电阻，L为定子电感，p为微分算子；
利用二阶广义积分器对所述电机实际速度信号进行滤波。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，
所述参数自适应率获取模块，还用于基于所述速度状态方程与所述可调模型，构建误差方程为
Figure FDA0002391118380000043
其中，
Figure FDA0002391118380000044
为速度误差，
Figure FDA0002391118380000045
为位移误差；
基于所述误差方程，构建误差反馈系统，所述误差反馈系统包括线性前向通路和非线性反馈通路，其中，线性前向通路输入为
Figure FDA0002391118380000046
输出为速度误差ev，传递函数为
Figure FDA0002391118380000047
依据波波夫超稳定性定理，得到系统等效弹簧弹性系数k的参数自适应率为
Figure FDA0002391118380000048
系统等效阻尼系数c的参数自适应率为
Figure FDA0002391118380000049
其中，kI为积分常数，kP为比例常数。
10.如权利要求6至9任一项所述的系统，其特征在于，所述系统谐振频率
Figure FDA0002391118380000051
其中，
Figure FDA0002391118380000052
为辨识得到的系统等效弹簧弹性系数，m为动子质量。
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