[發(fā)明專利]一種用于減振消噪的自適應(yīng)主動(dòng)控制方法及主動(dòng)控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710011791.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106773705B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金鑫;張興武;陳雪峰;陳章位;徐本其
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);杭州億恒科技有限公司;浙江埃特斯力試驗(yàn)設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 北京鼎承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11551
• 代理人: 張波濤;管瑩

公開(kāi)了一種用于減振消噪的自適應(yīng)主動(dòng)控制方法及其主動(dòng)控制系統(tǒng)，該方法包括振源經(jīng)由初級(jí)通道發(fā)出初級(jí)信號(hào)和作動(dòng)器經(jīng)由次級(jí)通道發(fā)出的次級(jí)信號(hào)在觀測(cè)點(diǎn)處的物理加法器疊加以產(chǎn)生殘余振動(dòng)信號(hào)；連接可調(diào)線性組合器的第一自適應(yīng)機(jī)構(gòu)接收誤差傳感器測(cè)量所述殘余振動(dòng)信號(hào)和可調(diào)諧波振蕩器經(jīng)由次級(jí)通道模型濾波后的正交諧波信號(hào)以調(diào)整所述可調(diào)線性組合器的系數(shù)，連接所述可調(diào)諧波振蕩器的第二自適應(yīng)機(jī)構(gòu)接收誤差傳感器測(cè)量所述殘余振動(dòng)信號(hào)和可調(diào)諧波振蕩器經(jīng)由次級(jí)通道濾波后的正交諧波信號(hào)以調(diào)整可調(diào)諧波振蕩器的頻率，本方法和系統(tǒng)對(duì)前饋信號(hào)不確定性的魯棒性提升，可在參考頻率獲取不準(zhǔn)確的條件下實(shí)現(xiàn)線譜的消減以及獲得更快的收斂速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于振動(dòng)與噪聲控制領(lǐng)域，特別是涉及一種用于減振消噪的自適應(yīng)主動(dòng)控制方法及其自適應(yīng)主動(dòng)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

主動(dòng)振動(dòng)控制技術(shù)與傳統(tǒng)被動(dòng)控制方法相比，具有低頻性能好、附加質(zhì)量小、方便靈活等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)振動(dòng)與噪聲控制方法的不可或缺的有利補(bǔ)充。在實(shí)際主動(dòng)控制中，系統(tǒng)特性或參數(shù)的攝動(dòng)常常是不可避免的。產(chǎn)生攝動(dòng)的原因主要有兩個(gè)方面：其一，是由于量測(cè)的不精確使得系統(tǒng)特性或參數(shù)偏離它的標(biāo)稱值，其二，環(huán)境因素的影響而引起系統(tǒng)特性或參數(shù)的緩慢漂移。自適應(yīng)控制是應(yīng)對(duì)嚴(yán)重的模型或擾動(dòng)不確定性的控制方法，它通過(guò)在線改變控制器的方式應(yīng)對(duì)這些不確定性。

自適應(yīng)控制需要少量的先驗(yàn)知識(shí)，才能夠確定優(yōu)化的準(zhǔn)則，進(jìn)而進(jìn)行控制器的自適應(yīng)更新。然而，如果這個(gè)先驗(yàn)知識(shí)本身也存在不確定性，則自適應(yīng)控制的性能很難保證。自適應(yīng)主動(dòng)控制系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)的獲取兩類信號(hào)：參考信號(hào)和殘余振動(dòng)信號(hào)。自適應(yīng)主動(dòng)控制可以實(shí)時(shí)在線的去學(xué)習(xí)被控對(duì)象的模型的逆，但如果這上述兩類信號(hào)具有較大的不確定性，則系統(tǒng)將失去準(zhǔn)確學(xué)習(xí)模型的能力。特別地，對(duì)于線譜的自適應(yīng)塑形控制，其依賴的先驗(yàn)知識(shí)為振源的基波頻率，稱為參考頻率。參考頻率的不確定性將極大的影響控制的性能。

專利文獻(xiàn)CN1592843 A公開(kāi)了一種控制參數(shù)傳感器(100)的方法(200)，所述參數(shù)傳感器包括配置成容納物質(zhì)的導(dǎo)管(103)，所述方法包括以下步驟：確定(210)施加到所述導(dǎo)管的第一激勵(lì)；以及確定(220)所述導(dǎo)管響應(yīng)所述第一激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)；所述方法的特征在于以下步驟：根據(jù)所述確定的第一激勵(lì)、所述確定的響應(yīng)所述第一激勵(lì)的運(yùn)動(dòng)以及預(yù)期的導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)來(lái)確定(230)要施加到所述導(dǎo)管的第二激勵(lì)；以及向所述導(dǎo)管施加(240)所述第二激勵(lì)。該專利控制參數(shù)傳感器減振，但參考頻率的不確定性將極大的影響控制的性能，該專利減振效果有待提高，減振響應(yīng)慢。

專利文獻(xiàn)CN101473370 A公開(kāi)的一種用于操作降噪系統(tǒng)的方法包括：提供泄漏因子值的流；使用低通濾波器平滑所述泄漏因子值的流以提供平滑的泄漏因子值的流，從而防止所述泄漏因子值突變；將所述平滑的泄漏因子值的流應(yīng)用于降噪系統(tǒng)的自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；以及響應(yīng)于所述濾波器系數(shù)生成降噪音頻信號(hào)。該專利能夠降噪，但該專利減振效果有待提高，減振響應(yīng)慢。

在背景技術(shù)部分中公開(kāi)的上述信息僅僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解，因此可能包含不構(gòu)成在本國(guó)中本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，特別是為了克服現(xiàn)有線譜主動(dòng)控制系統(tǒng)參考頻率不確定性引起的控制性能下降的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于減振消噪的自適應(yīng)主動(dòng)控制方法及其自適應(yīng)主動(dòng)控制系統(tǒng)。本發(fā)明以殘余振動(dòng)信號(hào)為目標(biāo)函數(shù)，以參考信號(hào)為初值，在控制的過(guò)程中不斷自適應(yīng)的調(diào)整參考頻率，以獲取最優(yōu)的參考頻率的估計(jì)和良好的控制效果。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的一方面，一種用于減振消噪的自適應(yīng)主動(dòng)控制方法包括如下步驟。

第一步驟中，參考傳感器經(jīng)由參考通道連接振源以獲得參考信號(hào)，連接所述參考傳感器的信號(hào)頻率解析器接收所述參考信號(hào)以解析得到參考頻率。

第二步驟中，連接所述信號(hào)頻率解析器的可調(diào)諧波振蕩器基于所述參考頻率產(chǎn)生正交諧波信號(hào)。