采用灰色Savitzky-Golay滤波的商用车推力杆橡胶球铰非对称迟滞建模

作者：刘巧斌; 史文库; 高承明; 陈志勇^*; 闵海涛; 陈龙

来源：西安交通大学学报, 2019, 53(05): 82-99.

• Savitzky-Golay滤波
• 灰色关联度
• 非对称迟滞
• 参数识别
• 布谷鸟算法

为了建立准确高效的推力杆迟滞特性模型,根据力的分解原理,将滞回力分解为广义非线性弹性力和广义非线性阻尼力,并分别采用等效线性阻尼模型、等效分段线性阻尼模型、非对称Bouc-Wen模型和高阶多项式模型对橡胶球铰的迟滞非线性进行建模。引入灰色关联度指标,对Savitzky-Golay滤波算法进行改进,采用布谷鸟算法对滤波器的参数进行优化,并应用该滤波器对试验采集到的滞回特性数据进行去噪平滑。以滤波后的试验数据与各迟滞模型计算数据的误差平方和最小化为目标,分别对各模型的参数进行识别。结果表明:所提出的灰色Savitzky-Golay滤波方法具有很好的平滑滤波效果,滤波前后信号的灰色关联度大于0.8,而非对称Bouc-Wen迟滞特性模型具有相对较高的精度和较低的复杂度,其建模误差小于10%。研究结果可为汽车和其他机械装置上的橡胶件迟滞非线性建模和信号滤波去噪提供参考。

• 单位
  吉林大学; 汽车仿真与控制国家重点实验室