多自由度非线性系统动态参数化模型建模方法研究*

刘昊鹏朱云鹏罗忠†韩清凯

（1.东北大学机械工程与自动化学院，沈阳 110819）（2.谢菲尔德大学自动控制与系统工程系，英国 S13JD）（3.大连理工大学机械工程学院，大连 116023）

多自由度非线性系统动态参数化模型建模方法研究*

刘昊鹏1朱云鹏2罗忠1†韩清凯3

（1.东北大学机械工程与自动化学院，沈阳 110819）（2.谢菲尔德大学自动控制与系统工程系，英国 S13JD）（3.大连理工大学机械工程学院，大连 116023）

针对多自由度非线性系统的动态模型辨识问题，基于NARX（Non-linear Autoregressive with Exogenous inputs）模型的建模方法，考虑系统的物理设计参数，建立非线性系统动态参数化模型.首先，根据系统输入、输出数据建立系统不同参数下的NARX模型，并通过EFOR（Extended Forward Orthogonal Regression）算法对不同参数下NARX模型进行修正，以统一辨识得到的系统模型结构.随后，建立NARX模型系数与物理设计参数间的函数关系，得到多自由度非线性系统的动态参数化模型.以单输入、单输出两自由度非线性系统为例，根据数值仿真结果，对系统的动态参数化模型建模过程进行说明.最后，以带非线性涂层阻尼的悬臂梁作为试验对象，建立其动态参数化模型以反映其动力学特性.试验结果表明，非线性系统动态参数化模型能准确预测多自由度非线性系统的输出响应，为非线性系统的分析与优化设计提供了理论基础.

多自由度非线性系统，动态参数化模型，NARX模型，涂层阻尼，悬臂梁

引言

在工程实际中，随着对系统分析与设计的要求不断提高，线性模型往往无法满足实际要求.因此在系……