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基于数据拟合的机械参数测量模型研究 1西安建筑科技大学机电工程学院2陕西交通职业技术学院贾永峰1’2谷立臣2 摘要：以机械工程中无法用传感器直接测量或测量十分困难的动态参数为研究对象，根据已知离散数据 样本，采用数据拟合理论建立测量模型，解决了2个具有因果性质被测物理量之间函数关系的计算问题，为不 易直接监测的机械参数提供了一种间接测量方法。液压打桩锤冲击力和塔式起重机力矩实测研究证明该方法可 行、可靠、可移植性好。 关键词：数据拟合；测量模型；冲击力；起重力矩 is inmechanical isdifficultto newmodel for Abstract：A proposedmeasuringdynamicparameter engineering，which measure the ofdata basedon discretedata．amathematicsrelationbetweenthesec— directly．Usingtheory fitting acquired of of variableand variablethemodelisestablished．The the of shockdevice ondary primary experimentswallophydraulic andthe momentoftowercralleshowthatthemethodis and lifting effective，reliabletransplantable． Keywords：data moment fitting；measuringmodel；wallop；lifting ． 找到1种软测量的计算方法‘¨。 l 引言 2数据拟合原理 在大型机械设备中有许多表征设备工作性能 的重要参数无法用传感器直接测量或测量十分困 假设给定数据点(菇；，Y；)(i=0，1，2，…， 难，如力矩、冲击力、压实力、轧制力等。而这 m)，巾为最高次数不超过rt(rt≤m)的多项式构 些变量的实时检测对于生产过程的监测控制十分 重要，操作者希望能随时观察到这些参数的变化 成的函数类，现求P。(菇)=∑Ⅱ。菇‘∈中，使得 情况，以便根据工作状况和施工对象的变化对其 进行及时调整，使机械设备始终在高效安全状态 ，=副尸。(戈i)一儿]2=乏(∑叩：一Yi)2 15u I=uI=0 下运行。但实际中往往做不到，因为这些参数很 =min (2) 难甚至无法在线测量。这时可用软测量技术来估 计这些重要参数。 式(2)称为多项式拟合，满足式(2)的P。 软测量技术是通过对生产过程机理的理解， (菇)称为最小二乘拟合多项式。特别当n=l时， 建立估计模型，模型的输入为与被估变量相关的、 称为线性拟合；当疗=m时为差值多项式。 可直接测量的过程变量茗(辅助变量)，利用机理 分析和数据拟合等方法使模型的输出为难以测量 显然，=∑(∑口。并：一yi)2为‰，口I，．一，％的 的待测过程变量Y(主导变量或被估计值)。软测 多元函数，因此上L述--t、问题即为求，=，(a。，a。， 量系统构造的核心是建立软测量模型。 …，口。)的极值问题。由多元函数求极值的