华南理工大学学报(自然科学版)

作者：姚斌, 张子豪, 代煜, 等

单位：南开大学 人工智能学院/机器人与信息自动化研究所，天津 300350

关键词：遗忘因子,振动结构,动态性能标定,递推最小二乘,参数辨识

基金：国家重点研发计划项目(2017YFC0110402);天津市自然科学基金资助项目(1JCYBJC18800)

在科学实验与工业生产中，力传感器动态特性会直接影响传感器的精度，因此研究力传感器动态特性具有重要意义。针对应用于手术机器人的应变式力传感器动态特性难以满足精度要求的问题，文中研究了基于最小二乘参数辨识方法在力传感器振动结构中的应用。由于递推最小二乘（RLS）对于二阶振动系统模型辨识难以同时保证快速性和抗干扰性，文中提出了一种基于可变遗忘因子的递推最小二乘参数辨识方法。首先，通过建立随机振动系统模型，对系统的输入/输出特性进行仿真与分析，确定了遗忘因子函数中的参数，仿真结果表明，文中提出的方法在保持更快收敛速度的同时，使参数辨识误差和收敛预测误差相比于RLS有明显的降低，相比于最小二乘有良好的时变性；然后，在阶跃测试标定法基础上对微创外科手术机器人力传感器的动态参数进行辨识，获得该传感器系统的结构动态特性，即固有频率和阻尼比。实验结果表明，文中提出的方法有较好的收敛性和稳定性，有效地提高了辨识精度。

来源：2023年第5期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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