有源结构声辐射自适应控制系统的一种新算法-东南大学学报自然.PDF

第28 卷第1期 东 南 大 学 学 报 Vol28 No1 1998 年1 月 JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY Jan. 1998 吴庆丰 陈 南 谢建良 张建润 孙庆鸿 ( 东南大学机械工程系, 南京210096) 提出了一 适用于有源结构声辐射自适应控制系统的新算法, 它直接利用传 感器拾取的干扰信号和误差信 号实时地建立系统模型和误差通道模型, 通过解 Dio phant ine 方程得到自适应控制模型,仿真表明新算法较传统 的Filter XLMS 等算法具有 更好的收敛性. 有源控制; 自适应控制; 算法 TH113. 1 由于弹性结构声辐射有源自适应控制在结构噪声控制方面的巨大潜力而受到国内外 多 学者的重视, 取得了令人瞩目的研究成果, 但要在实际工程上应用, 尚有不少技术问题需要突 破, 本文探讨的自适应控制算法问题就是其中之一. 图1 为本文考虑的结构噪声自适应有源控制系统的简化模型, 由振源到 C 点的传递函数 在图2 中用P( q- 1) 表示, 而误差通道传递函数用G ( q- 1) 表示. 其中控制器的目标是输出次级 力抵消因随机振源激励在C 点的振动. A 点拾振作为控制器的输入, C 点的加速度传感器监测 C 点的振动, 并以此调节控制器的权系数. 传统的自适应控制器 C ( q- 1, k) 有Widrow 首先提 [ 1] 出 Filter XLMS 算法, 该法需对误差通道有精确估计, 并需附加参考信号且在输出中得以体 现, 显然这是一个很大的弱点. 本文提出的新算法无需系统及误差通道传递函数的精确估计, 就能得到较好的系统性能. 通过仿真显示该算法具有良好的瞬态脉冲响应, 且收敛速度比 Filter XLMS 算法要快得多. C P (q- 1) A B + d ( k) e (k ) - - 1 - 1 - 1 d D (q , k) C (q , k) G ( q ) u (k ) 图1 自适应有源结构噪声控制框图 图2 自适应前馈控制原理图 国家自然科学基金资助项目. 收稿日期: 1997 06 17, 修改稿收到日期: 1997 09 26. 50 东 南 大 学 学 报 第28 卷 1 设未知模型, 控制器和误差通道模型分别为P( q- 1) , C( q- 1, k) 和 G ( q- 1) , 均为有限脉 冲响应(FIR) 模型, 则 G ( q- 1) , P ( q- 1) , C ( q- 1, k) 的FIR 模型可用下列方程描述: - 1 - 1 - nG G ( q ) = g + g q + +