系統(tǒng)辨識策略分析為了對被控對象進(jìn)行辨識，需要獲知其輸入、輸出信息。被控對象的輸入信息為一模擬電壓，若不借助于特定的硬件工具，則很難直接獲取該信息，也難以對被控對象進(jìn)行直接辨識。然而，可將所示的系統(tǒng)閉環(huán)部分作為一個整體考慮，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槿缢镜慕Y(jié)構(gòu)形式，以G1（z－1）表示為PID調(diào)節(jié)器，G2（z－1）為D／A轉(zhuǎn)換器，G3（z－1）為被控對象，r和y分別為閉環(huán)系統(tǒng)的輸入、輸出信息。這樣，借助于PMAC所提供的Gather函數(shù)，可方便地采集系統(tǒng)的輸入信息r和輸出信息y，然后根據(jù)*小二乘法辨識方法可求解出閉環(huán)系統(tǒng)的模型。

　　系統(tǒng)參數(shù)的采樣本系統(tǒng)所選用的PMAC運(yùn)動控制器向用戶提供了一個功能豐富的函數(shù)庫，通過該函數(shù)庫用戶可以對系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)和擴(kuò)展，可以利用函數(shù)庫中的Gather函數(shù)對系統(tǒng)輸入輸出信息和系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行查詢和采集。本文利用VC6.0語言工具，通過Gather函數(shù)，在PWIN32軟件環(huán)境下編制了一個系統(tǒng)信息采集軟件模塊，該模塊能對系統(tǒng)的輸出信息進(jìn)行采樣，并把采樣的信息存儲在PMAC用戶寄存器，然后調(diào)用GetResponse函數(shù)，將采集的數(shù)據(jù)按所需的格式上傳到IPC上位機(jī)，以供系統(tǒng)辨識所用。

　　在系統(tǒng)參數(shù)采樣時(shí)，應(yīng)注意的是采樣定時(shí)器的選取。VC6.0編程語言提供了定時(shí)器，但由于IPC微機(jī)是一個多線程工作系統(tǒng)，需在完成更高優(yōu)先級線程后才執(zhí)行采樣模塊的定時(shí)器任務(wù)，其實(shí)時(shí)性得不到保證，采樣精度受到大大的影響。本文采用了PMAC內(nèi)部定時(shí)器，以PMAC伺服周期或伺服周期的整數(shù)倍作為系統(tǒng)的采樣周期，具有較高的實(shí)時(shí)性，其采樣精度得到了保證。M序列的確定及其生成系統(tǒng)辨識需要的激勵信號應(yīng)使系統(tǒng)各頻率特性得到*好的反映。白噪聲是一種理想的激勵信號，但在工程上難以實(shí)現(xiàn)。二位式偽隨機(jī)M序列信號有近似白噪聲的特征，易于實(shí)現(xiàn)，因而本文選其作為系統(tǒng)辨識的激勵信號。

　　M序列的選用有兩個重要的參數(shù)需要確定：一為幅值，若其幅值過大，則可能超出伺服放大器線性區(qū)，帶來飽和非線性影響，幅值過小，則量化誤差、摩擦滯環(huán)等因素的影響較大，結(jié)合被控對象的特征和方便性，本文選用的激勵幅值為180°伺服電機(jī)轉(zhuǎn)角。另一參數(shù)為激勵時(shí)間，若激勵時(shí)間過長，采樣數(shù)據(jù)量大，可能會超出系統(tǒng)存儲容量，若過短，則系統(tǒng)激勵不充分，影響辨識精度，本文選擇7階M序列，共127位，觸發(fā)周期為250ms，激勵時(shí)間共為31750ms.這樣，系統(tǒng)采樣時(shí)間設(shè)為5ms，則采樣的數(shù)據(jù)僅為6250個，滿足系統(tǒng)存儲容量的限制。

　　結(jié)論本文通過多軸運(yùn)動控制器PMAC的查詢功能采集系統(tǒng)的輸出信息，以偽隨機(jī)M序列為系統(tǒng)的輸入信息，以*小二乘法辨識閉環(huán)系統(tǒng)的模型，通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)*終得到被控對象的模型。該方法簡單有效，不需要對系統(tǒng)添加任何的硬件和改動，這對數(shù)控系統(tǒng)控制算法研究、參數(shù)整定以及故障診斷等提供了實(shí)用可行的路徑。