[發明專利]一種頻譜塑形主動控制方法及主動控制系統

有效

• 申請號: 201710011792.6
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106814609B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 劉金鑫;張興武;陳雪峰;楊亮東
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;G05D19/02
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 張波濤;管瑩

1.一種頻譜塑形主動控制方法，其包括如下步驟：

第一步驟(S1)中，參考傳感器經由參考通道連接振源以獲得參考信號，連接所述參考傳感器的信號頻率解析器接收所述參考信號以解析得到初級噪聲頻率；

第二步驟(S2)中，連接所述信號頻率解析器的諧波發生器基于由所述初級噪聲頻率和預定的注射頻率組成的目標頻率產生正交諧波信號；

第三步驟(S3)中，連接所述諧波發生器的執行控制器基于所述正交諧波信號產生驅動信號以驅動作動器產生次級振動；

第四步驟(S4)中，振源經由初級通道發出初級信號和所述次級振動經由次級通道發出的次級信號在觀測點處的物理加法器疊加以產生殘余振動信號；

第五步驟(S5)中，執行控制器經由次級通道模型的輸出信號和來自誤差傳感器采集的殘余振動信號在第一信號加法器處求和，獲得初級噪聲信號的估計；

第六步驟(S6)中，諧波發生器產生的正交諧波信號通過參考濾波器獲得濾波后的正交諧波信號向量經過更新控制器處理后與初級噪聲信號的估計在第二信號加法器處求差以獲得殘余振動信號的估計；

第七步驟(S7)中，目標信號發生器基于所述目標頻率產生目標信號，并將其與所述殘余振動信號的估計在第三信號加法器處求差，獲得偽誤差信號；

第八步驟(S8)中，將濾波的正交諧波信號向量和偽誤差信號輸入自適應機構以調整更新控制器的系數。

2.根據權利要求1所述的一種頻譜塑形主動控制方法，其特征在于，第一步驟(S1)中，振源發出的振動信號為x(n)，參考信號為x′(n)，其中，x′(n)＝x(n)*r(n)，(F2)，在(F2)式中：x′(n)表示參考信號，r(n)表示參考通道的脈沖響應函數。

3.根據權利要求2所述的一種頻譜塑形主動控制方法，其特征在于：第二步驟(S2)中，頻率解析器獲取的所述初級噪聲頻率為Ω_p，預定的注射頻率為Ω_inj，目標頻率Ω_t＝{Ω_pΩ_inj}，(F3)，式中：Q_t為目標頻率數目，它是初級噪聲頻率和注射頻率數目之和，諧波發生器基于目標頻率產生的正交諧波信號向量為：X_a(n)＝cOS(Ω_tn)，X_b(n)＝Sin(Ω_tn)，(F4)。

4.根據權利要求3所述的一種頻譜塑形主動控制方法，其特征在于：

幅值修正后的正交諧波信號向量表示為：

X_a，rec(n)＝diag[P_s]X_a(n)，X_b，rec(n)＝diag[P_s]X_b(n)，(F6)

式中：diag[.]表示以括號中的向量構成對角矩陣，P_S為次級通道引入的幅值比。

5.根據權利要求4所述的一種頻譜塑形主動控制方法，其特征在于：殘余振動信號為e(n)＝x(n)*p(n)+y(n)*S(n)，(F1)，式中：x(n)為振源的振動信號，p(n)為初級通道的脈沖響應函數，y(n)表示作動器的輸入信號，s(n)表示次級通道的脈沖響應函數，e(n)表示殘余振動信號，*表示線性卷積運算；幅值修正后的正交的諧波信號向量通過執行控制器輸出為：

式中：W_a(n)和W_b(n)是執行控制器的系數，T表示轉置。

6.根據權利要求5所述的一種頻譜塑形主動控制方法，其特征在于：第五步驟(S5)中，執行控制器經由次級通道模型輸出信號和來自誤差傳感器采集的殘余振動信號在第一信號加法器處求和得到的初級噪聲信號的估計為：式中：表示次級通道模型的脈沖響應函數。