检索结果-内蒙古大学图书馆

振动．测试与诊断 2016年第1期36卷 28-35,195-196页

作者：浦玉学张方姜金辉徐菁蒋祺南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点实验室南京210016

提出一种基于改进滤波型最小均方(filtered-X least mean square,简称FXLMS)算法次级通道在线辨识方法,将其应用到结构自适应振动主动控制中。该算法可以消除主动控制环节和次级通道辨识环节相互影响,加快系统的收敛速度,并有效消除附... 详细信息

提出一种基于改进滤波型最小均方(filtered-X least mean square,简称FXLMS)算法次级通道在线辨识方法,将其应用到结构自适应振动主动控制中。该算法可以消除主动控制环节和次级通道辨识环节相互影响,加快系统的收敛速度,并有效消除附加随机信号对待控制区域残余振动的影响,简化了系统算法的复杂度。将该方法基于LABVIEW进行振动控制仿真,从收敛性能和振动控制效果两方面进行比较,得出其改进优势。以简支梁为控制对象,用本研究方法进行结构振动主动控制的试验研究。结果表明,该控制系统对简支梁的振动响应有很好的抑制作用,说明该基于次级通道在线辨识的主动控制方法的有效性。

关键词：振动主动控制次级通道在线辨识自适应滤波滤波型最小均方算法

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一种含次级通道在线辨识的窄带主动噪声控制系统

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仪器仪表学报 2011年第2期32卷 252-257页

作者：孙金玮孙琳刘剑于志哈尔滨工业大学自动化测试与控制系哈尔滨150001 哈尔滨工业大学电气工程系哈尔滨150001

分析了噪声危害设备产生的谐波噪声,特别是以500 Hz或600 Hz以下的低频成分为对象,介绍了主动噪声控制(ANC)技术的原理、意义及发展现状。在实际声学场所,由于控制系统易受初级噪声功率、残余噪声幅值等因素影响而不稳定。在分析控制系... 详细信息

分析了噪声危害设备产生的谐波噪声,特别是以500 Hz或600 Hz以下的低频成分为对象,介绍了主动噪声控制(ANC)技术的原理、意义及发展现状。在实际声学场所,由于控制系统易受初级噪声功率、残余噪声幅值等因素影响而不稳定。在分析控制系统收敛条件的基础上,通过对系统误差引入一个比例因子从而改进系统模型,并以一维管道为实验平台,基于高速数字信号处理器(DSP)设计了含次级通道在线辨识的主动噪声控制器。实验结果表明,在250 Hz左右的频段上能够达到16 dB的降噪效果。

关键词：窄带主动噪声控制次级通道在线辨识 DSP

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次级通道在线辨识的变步长LMS振动主动控制算法与仿真分析

次级通道在线辨识的变步长LMS振动主动控制算法与仿真分析

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作者：卢奕峰华中科技大学

学位级别：硕士

在船舶结构中,由各种原因造成的振动不仅会对船体结构的安全性造成影响,而且还会破坏军用舰艇的隐蔽性,故对振动进行控制是一个十分重要的课题。传统的被动隔振对高频振动较为有效,而且通常不能应对时变振动,在处理低频及时变振动时,就... 详细信息

在船舶结构中,由各种原因造成的振动不仅会对船体结构的安全性造成影响,而且还会破坏军用舰艇的隐蔽性,故对振动进行控制是一个十分重要的课题。传统的被动隔振对高频振动较为有效,而且通常不能应对时变振动,在处理低频及时变振动时,就需要引入主动控制系统。本文针对现阶段以LMS算法为基础的自适应主动控制中的两个重点问题:变步长因子算法和在线辨识方法开展研究,具体研究如下: 通过对现有的变步长LMS算法的特点进行研究,并根据反平方根函数,构建误差信号和步长因子之间的函数关系,提出一种新的变步长算法——ISRULMS算法。通过将其与其他变步长LMS算法进行仿真对比,验证了其相较于其他变步长算法有更好的控制效果。详细解析了LMF算法的推导过程及其在特殊信号环境下的特点,针对FxLMS算法中的次级通道在线辨识模块,通过理论证明LMF算法相较于LMS算法更加适用于次级通道传递函数的在线辨识,并通过仿真证明了其在次级通道传递函数辨识上相较于传统的LMS算法有更好的辨识效果。基于LabVIEW软件,利用图形化编程语言,开发了基于本文提出的ISRULMS主动控制算法及LMF辨识算法的结构振动主动控制仿真程序,并通过输入叠加干扰信号和时变信号的仿真验证了其有效性和稳定性。本文的理论及仿真证明所提出的ISRULMS算法及LMF辨识方法具有可行性和有效性,具有实际应用潜力。

关键词：振动主动控制变步长算法次级通道在线辨识 LMS LMF ISRULMS

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基于次级通道在线辨识变步长主动隔振控制算法研究

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海军工程大学学报 2021年第3期33卷 20-26页

作者：俞翔张庆伟杨理华海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033 海军工程大学动力工程学院武汉430033 海军潜艇学院动力操纵系山东青岛266199 中国科学院声学研究所噪声与振动重点实验室北京100190

针对主动隔振中次级通道存在的时变特性和传统在线辨识方法导致的主动隔振效果较差问题,提出了一种基于次级通道在线辨识的变步长主动隔振控制算法。通过附加高斯白噪声对次级通道实时建模,同时引入功率因子在设定范围内对主动控制迭代... 详细信息

针对主动隔振中次级通道存在的时变特性和传统在线辨识方法导致的主动隔振效果较差问题,提出了一种基于次级通道在线辨识的变步长主动隔振控制算法。通过附加高斯白噪声对次级通道实时建模,同时引入功率因子在设定范围内对主动控制迭代步长和白噪声功率进行调整,并搭建了单通道主动隔振实验平台,仿真和实验研究结果表明:所提算法降低了计算量,有效解除了主动控制和通道建模的耦合;可对具有时变特性的次级通道进行快速准确建模,提高了收敛速度和控制精度,对双频激励取得了显著的控制效果。

关键词：时变特性次级通道在线辨识变步长主动隔振控制功率因子

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变步长自适应结构振动主动控制算法

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振动与冲击 2015年第10期34卷 199-205页

作者：浦玉学张方姜金辉南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

提出基于次级通道在线辨识的变步长振动主动控制算法,给出主动控制环节收敛步长、次级通路建模环节收敛步长的调整策略及新的附加噪声功率控制策略。此调整策略完全由初级振动、残余振动及附加随机噪声信号功率决定,无需额外引入经验参... 详细信息

提出基于次级通道在线辨识的变步长振动主动控制算法,给出主动控制环节收敛步长、次级通路建模环节收敛步长的调整策略及新的附加噪声功率控制策略。此调整策略完全由初级振动、残余振动及附加随机噪声信号功率决定,无需额外引入经验参数,可简化系统算法复杂度,提高算法收敛性能,实现对附加随机噪声功率的调节,在保证系统稳定情况尽量消除其对残余噪声影响。仿真结果表明,与已有算法相比,该算法在收敛性能、振动控制效果两方面更具优势。基于NI CRIO实时控制器进行简支梁振动主动控制试验表明,该控制系统对简支梁振动响应有较好的抑制作用,对初级振动频率具有较好的跟踪性能。即基于次级通道在线辨识的主动控制方法行之有效。

关键词：振动主动控制次级通道在线辨识变步长 FXLMS算法 NI CRIO

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双通道耦合MMFxLMS算法的振动主动控制研究

双通道耦合MMFxLMS算法的振动主动控制研究

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作者：张二宝哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

振动主动控制是振动工程领域一直较为关注的热点问题,控制算法中对次级通道的处理则是振动主动控制领域中一个较为核心的部分,本文的工作主要是双通道在线辨识控制算法在主动控制中的应用。论文以TI公司的TMS320C6748开发板为控制器,以... 详细信息

振动主动控制是振动工程领域一直较为关注的热点问题,控制算法中对次级通道的处理则是振动主动控制领域中一个较为核心的部分,本文的工作主要是双通道在线辨识控制算法在主动控制中的应用。论文以TI公司的TMS320C6748开发板为控制器,以CCS为编程软件,开发了基于双通道耦合MMFxLMS算法的仿真和控制软件系统,并在搭建水泵管路台架的基础上利用双通道MMFxLMS耦合算法对管路低频振动进行了主动控制研究。本文首先对振动主动控制的基础理论进行了介绍,对LMS算法进行了详细的理论推导,对LMS算法的收敛性稳定性进行了理论分析。在考虑次级通道的基础上,对滤波x-LMS算法进行了公式说明及收敛性分析。介绍了估计次级通道得到次级通道模型的两种方法:离线辨识和在线辨识。对MMFxLMS算法进行了公式说明,算法的收敛性分析及信号的相关性分析,在考虑次级通道耦合的情况下,推导出了双通道耦合MMFxLMS算法。对MMFxLMS算法及双通道耦合MMFxLMS算法进行了仿真分析,验证了MMFxLMS算法的优越性以及所推导MMFxLMS算法的正确性。在算法仿真研究的基础上,采用TI公司的TMS320C6748开发板作为控制器,配合AD8568、AD5724模块及YE3821等信号调理器,设计并搭建了双通道水泵管路系统振动主动台架,对整个台架系统进行了介绍;接着进行了双通道水泵管路系统的软件设计,利用CCS软件进行了双通道耦合MMFxLMS算法的实验程序的编写,并采用双通道MMFxLMS耦合算法进行了双通道激振振动主动控制实验和双通道管路振动主动控制系统的主动控制实验。实验结果表明,在正弦信号作为参考信号的激振实验以及在管路振动控制实验中,两个通道都有着较好的控制效果和较好的在线辨识效果,控制量主要分布在10-20d B以内,最高有22d B的控制量,验证了本文所推导的双通道MMFxLMS耦合算法及算法实验程序的正确性。

关键词：振动主动控制 MMFxLMS算法次级通道在线辨识整体建模法双通道耦合

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块处理的变步长自适应振动主动控制方法

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舰船科学技术 2023年第12期45卷 40-46页

作者：徐世宇何其伟海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033 海军工程大学舰船与海洋学院湖北武汉430033

针对振动主动控制次级通道的时变特点和在线辨识次级通道算法中各通道相互影响,导致控制效果不佳的问题,提出一种基于块处理的变步长自适应振动主动控制方法。根据参考信号和期望信号的功率变化对次级通道辨识和振动控制进行块处理的在... 详细信息

针对振动主动控制次级通道的时变特点和在线辨识次级通道算法中各通道相互影响,导致控制效果不佳的问题,提出一种基于块处理的变步长自适应振动主动控制方法。根据参考信号和期望信号的功率变化对次级通道辨识和振动控制进行块处理的在线调整步长,排除异常信号干扰,进一步提高辨识精度与速度。仿真结果表明,与原算法比较,该算法的辨识速度和精度均能提升近10%,系统在控制环境突变下能提前近一半时间完成收敛。以单层隔振平台为控制对象对本算法进行实验研究,结果表明,该算法对单层隔振平台的振动响应有较好的控制效果,验证了该算法在实际控制中的有效性。

关键词：振动主动控制次级通道在线辨识滤波型最小均方算法变步长

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基于多梯度自适应算法的车内噪声主动控制系统研究

基于多梯度自适应算法的车内噪声主动控制系统研究

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作者：葛平玉吉林大学

学位级别：硕士

自噪声主动控制(Active Noise Control,ANC)思想提出以来,因对低频噪声具有良好的抑制作用,ANC技术得到了广泛关注和应用,逐渐走近我们的生活,尤其在乘用车上的应用也层出不穷,但车内的噪声环境往往是根据行驶环境实时变化且含有复杂的... 详细信息

自噪声主动控制(Active Noise Control,ANC)思想提出以来,因对低频噪声具有良好的抑制作用,ANC技术得到了广泛关注和应用,逐渐走近我们的生活,尤其在乘用车上的应用也层出不穷,但车内的噪声环境往往是根据行驶环境实时变化且含有复杂的干扰噪声。另外,算法的收敛速度和运算量一直是改进算法关注的重点。算法的计算复杂度决定着算法的实用性和合理性。过高的运算量可能导致控制器过热,甚至影响整个系统的效率。因此,寻求一种适应性强、收敛速度快、运算量小的算法一直是ANC算法改进的重要方向。另一方面,滤波-x最小均方(Filter-x Least Mean Square,FxLMS)算法是ANC的基础算法,而次级通道辨识的精度影响它的性能。虽然离线次级通道辨识可以降低算法的复杂度,但由于次级声通道往往是时变的,离线次级通道辨识无法实时地提供精确的次级通道传递函数。在线次级通道辨识方法有较好的实时性,可以满足FxLMS算法对精确次级通道传递函数的要求。因此,对在线次级通道辨识算法的开发也具有重要的意义。本文基于以上问题,研究了基于多梯度方法的噪声主动控制算法和次级通道在线辨识方法。具体研究内容如下:本文提出了多梯度FxLMS算法来优化控制滤波器的权值向量的更新。该算法由误差信号的瞬时绝对值和误差信号与控制滤波器输出信号的功率递归估计的比值确定转换梯度的基点,把FxLMS算法的梯度、FxLMF算法的梯度和FxatanLMS算法的梯度分别作为所提算法更新权值向量的三个梯度方向,以达到提高收敛速度、改善降噪效果和降低计算负荷的目的。通过计算复杂度的分析和计算机仿真分析,比较所提算法和现有算法的性能,多梯度FxLMS算法的运算量是根据噪声的特点所决定的,其对功率变化的模拟参考噪声、强脉冲模拟信号和实际车内噪声有明显的降噪优势。针对次级通道在线辨识,本文提出了含有辅助白噪声的次级通道在线辨识算法。该次级通道在线辨识方法主要在辅助噪声增益调度策略和建模滤波器的变步长策略两个方面进行了优化。所提出的算法在降低计算复杂度方面具有一定的优势。通过粒子群优化算法选择了所有算法的参数以使它们的降噪和建模效果处于最优状态,通过计算机仿真证明了所提出的算法在降噪效果和建模误差上优于其他算法。根据反正切辅助噪声增益次级通道在线辨识方法的试验需求对主要硬件设备进行了选择并设计搭建了相应的硬件在环试验平台。此平台可通过转换误差麦克风实现次级通道的切换。采用匀速行驶工况下的车内噪声验证了次级通道在线辨识算法的优越性,其辨识到的次级通道路径与离线辨识的结果趋势一致。在次级通道变化后,其降噪效果优于离线辨识方法。

关键词：噪声主动控制滤波-x最小均方算法多梯度次级通道在线辨识

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基于DSP的窄带主动噪声控制系统实现

基于DSP的窄带主动噪声控制系统实现

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作者：孙琳哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

噪声是我们日常生产和生活中不可避免的声音污染,近年来备受关注。传统的被动噪声控制方法对低频噪声的抑制效果不佳,与被动噪声控制技术相比,主动噪声控制技术(Active Noise Control-ANC)具有良好的低频特性,非常适用于低频噪声特别是... 详细信息

噪声是我们日常生产和生活中不可避免的声音污染,近年来备受关注。传统的被动噪声控制方法对低频噪声的抑制效果不佳,与被动噪声控制技术相比,主动噪声控制技术(Active Noise Control-ANC)具有良好的低频特性,非常适用于低频噪声特别是低频窄带噪声的控制场合。这类噪声广泛产生于旋转设备和具有往复运动的机械设备大多通过管道向外传播,涉及民用(汽车发动机、空调压缩机)、工业(送风机)和军事(潜艇)等领域。社会和经济的发展,对三大领域的投入越来越多,由此带来的噪声污染不容忽视。由于对窄带噪声有效的抑制性,近年来,窄带ANC系统的研究如火如荼。窄带ANC系统的研究可从理论和实际应用两方面入手。本文以窄带ANC系统的硬件实现作为切入点,详细分析和设计了整个窄带ANC系统,主要工作体现在五个方面: (1)通过管道声场理论分析,包括声波导理论和平面波理论分析,设计用于传播低频窄带噪声的一维管道装置从而大大简化该类噪声存在的声学环境,有利于窄带ANC系统的实现。 (2)通过对自适应滤波器和有源噪声控制器的研究,以一维管道为实验平台,设计基于TMS320VC5509DSP的前馈窄带噪声控制器,包括含次级通道在线辨识的自适应滤波算法和硬件电路两部分,完成系统残余噪声的采集、次级通道的辨识、自适应控制算法的处理和次级噪声的输出,使其与初级噪声在管道下游干涉相消达到抑制噪声的目的。 (3)编写上位机程序实时分析残余噪声功率谱信息,并通过声级计和MATLAB定量反映环境噪声分贝的走势和降噪量。 (4)针对实际应用场合系统易发散情况,通过对系统引入比例因子改进系统模型,约束系统发散,并在此基础上完成多组管道ANC消噪实验,获得了良好的降噪效果,从而验证了本系统设计的有效性。 (5)通过多组管道ANC消噪实验方案和实验现象的对比,详细分析了ANC系统实际应用中遭遇的普遍问题以及相应的解决措施。

关键词：管道噪声窄带主动噪声控制次级通道在线辨识 DSP

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基于压电陶瓷作动器的自适应主动隔振研究

基于压电陶瓷作动器的自适应主动隔振研究

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作者：胡俊文昆明理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着超精密加工、检测与微装配等技术的快速兴起和发展,微振动对精密加工和检测设备精度的影响变得极其突出。以往传统的被动隔振技术针对低频振动的隔离效果较差,且无法满足各种复杂振动激励下的隔振需求。主动隔振由于能有效... 详细信息

近年来,随着超精密加工、检测与微装配等技术的快速兴起和发展,微振动对精密加工和检测设备精度的影响变得极其突出。以往传统的被动隔振技术针对低频振动的隔离效果较差,且无法满足各种复杂振动激励下的隔振需求。主动隔振由于能有效隔离各个频段的振动,弥补被动隔振对于低频振动隔离效果不佳等优点,而被广泛应用于超精密加工和检测设备的隔振中,成为振动控制领域的研究热点。其中压电材料作为一种快速发展的新型智能材料,其由于具有较宽的工作频带、灵敏度高、响应速度快以及承载能力强等优点被广泛应用于主动隔振中。本文针对主动隔振中存在的主要技术问题进行研究,主要工作内容包括:1)对自适应主动隔振系统工作原理和控制算法进行了介绍,介绍了自适应滤波的原理,在自适应滤波原理的基础上介绍了用于自适应主动隔振控制器的自适应最小均方(Least Mean Square,LMS)算法及在其基础上改进得来的滤波参考信号最小均方算法(Filtered-X Least Mean Square,FXLMS)算法,并分析了FXLMS算法的优缺点,为后续的研究奠定了理论基础。2)分析了次级通道对于自适应主动隔振控制算法的影响,对目前常用的次级通道辨识方法进行了介绍,并分析了各种辨识算法的优缺点。在此基础上提出了一种基于分数信号处理的双步长两阶段变步长策略的次级通道在线辨识算法,在尽量不增加算法复杂度的原则下,与现有算法相比,该算法的次级通道辨识收敛速度更快、系统收敛后的波动更小、次级通道的辨识精度和系统的稳定性均有了明显的提升。3)分析了压电作动器的率相关动态迟滞非线性特性对于主动隔振系统的影响。针对作动器的率相关动态迟滞非线性特性,采用了改进的Backlash-Like分段辨识模型描述压电作动器的静态迟滞非线性特性,并结合ARX(Auto Regressive eXogenous)模型,建立能精确描述压电微作动器动态迟滞特性的率相关动态迟滞模型。同时,针对传统的粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)进行模型参数辨识时易陷入局部最优解的问题,提出一种具有交叉变异策略的改进型粒子群算法进行模型的参数辨识。其次,建立压电作动器的逆模型,采用逆模型前馈线性化控制对压电作动器的迟滞非线性特性进行补偿。搭建了压电作动器的实验平台,验证了动态迟滞模型能较好的描述压电作动器迟滞非线性特性,以及逆模型前馈补偿对于压电作动器线性化控制的控制效果。4)在Matlab/Simulink工具中使用Level-2 M文件型S函数编写FXLMS算法模块和压电作动器迟滞非线性模型以及其逆模型,并基于FXLMS算法自适应控制模块和压电作动器模型以及其逆模型模块搭建了基于压电陶瓷作动器前馈逆补偿的自适应主动隔振仿真系统,并分别以单频、混频和扫频信号作为振动激励信号进行基于作动器迟滞非线性补偿和未补偿情况下的微位移主动隔振仿真研究,分析压电作动器的迟滞非线性特性对于主动隔振系统隔振效果的影响。

关键词：自适应主动隔振 FXLMS算法次级通道在线辨识 Backlash-Like分段辨识迟滞模型率相关动态迟滞

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