为解决传统滤波最小均方差(filtered-x least mean square,FxLMS)算法在收敛速度和稳定性之间存在的矛盾,以及次级通道模型不确定性对控制收敛性能的影响,将反馈FxLMS算法和混合灵敏度鲁棒控制器相结合,提出了一种反馈FxLMS-鲁棒混合控...为解决传统滤波最小均方差(filtered-x least mean square,FxLMS)算法在收敛速度和稳定性之间存在的矛盾,以及次级通道模型不确定性对控制收敛性能的影响,将反馈FxLMS算法和混合灵敏度鲁棒控制器相结合,提出了一种反馈FxLMS-鲁棒混合控制算法,并在工程应用中常见的主动撑杆隔振平台上对该混合算法的振动控制性能进行仿真分析和试验验证。变载荷激励及控制通道变化仿真和试验结果均表明,不同激励下各个阶段的加速度响应衰减均超过80%,且与传统的FxLMS算法相比,所提出的混合控制算法具有更快的收敛速度和更强的鲁棒性。展开更多
FxLMS(Filtered-x Least Mean Square)算法在主动振动控制系统中有着广泛的应用,在实际系统中由于参考输入信号会混入诸如测量噪声、冲击噪声、野值等与参考信号不相关的干扰信号,这会导致系统更新稳定性性能变坏,甚至发散。针对这个问...FxLMS(Filtered-x Least Mean Square)算法在主动振动控制系统中有着广泛的应用,在实际系统中由于参考输入信号会混入诸如测量噪声、冲击噪声、野值等与参考信号不相关的干扰信号,这会导致系统更新稳定性性能变坏,甚至发散。针对这个问题,提出一种改进的FxLMS算法。新的算法利用跟踪微分滤波器和非线性变换函数分别对参考输入信号和反馈误差信号进行处理。同时,以滤波器更新向量的差值最小为优化条件推导出新的更新公式。通过在主动振动控制系统中与已有算法进行仿真比较,仿真结果证明在处于噪声干扰的情况下新的算法体现出更好的更新稳定性。展开更多
将加速度负反馈(negative acceleration feedback,NAF)控制器与最小均方自适应滤波(filtered-x least mean square,FxLMS)算法相结合,提出了一种改进的反馈式次级通道阻尼补偿方法,来提高FxLMS控制器的性能。针对垂尾模型低阶模态抖振...将加速度负反馈(negative acceleration feedback,NAF)控制器与最小均方自适应滤波(filtered-x least mean square,FxLMS)算法相结合,提出了一种改进的反馈式次级通道阻尼补偿方法,来提高FxLMS控制器的性能。针对垂尾模型低阶模态抖振响应的控制问题,设计NAF控制器对次级通道进行反馈式阻尼补偿,建立了多模态的NAF-FxLMS控制器,随后开展垂尾抖振响应主动控制的地面模拟实验。实验结果表明,相比于单独的FxLMS控制器或NAF控制器,NAF-FxLMS控制器对垂尾抖振响应具有更好的控制效果。展开更多
滤波-x最小均方(Filtered-x Least Mean Square,FxLMS)算法是主动噪声控制的经典算法,其存在收敛速度与稳态误差不可兼得的问题,解决方法之一是采用变步长FxLMS算法。总结了现有的基于误差非线性函数的变步长模型,并将其应用于FxLMS算...滤波-x最小均方(Filtered-x Least Mean Square,FxLMS)算法是主动噪声控制的经典算法,其存在收敛速度与稳态误差不可兼得的问题,解决方法之一是采用变步长FxLMS算法。总结了现有的基于误差非线性函数的变步长模型,并将其应用于FxLMS算法以改善算法性能。用三种常见的噪声作为参考输入信号进行仿真试验,对比了不同非线性函数变步长算法的性能。结果表明,变步长FxLMS算法能有效改善参考信号为高斯白噪声和正弦波时的收敛速度和稳态误差,且不同噪声环境下最优算法不同,但此类算法无法提升噪声源为冲击噪声时的性能。这为不同应用场景下算法的选取提供了参考。将变步长FxLMS算法应用于某车型的发动机主动噪声控制,结果表明,变步长FxLMS能显著提高定速工况的系统性能,但对急加速工况效果并不明显。展开更多
基于滤波X最小均方差(filtered-X least mean square,简称FXLMS)控制方法实施振动主动控制的基本结构,提出了参考信号自提取的控制器结构和算法,直接利用系统误差信号获得对原激扰信号的一个估计,并用估计值作为自适应滤波器的参考信号...基于滤波X最小均方差(filtered-X least mean square,简称FXLMS)控制方法实施振动主动控制的基本结构,提出了参考信号自提取的控制器结构和算法,直接利用系统误差信号获得对原激扰信号的一个估计,并用估计值作为自适应滤波器的参考信号,以实现与外激扰信号的相关性。在针对控制算法进行Matlab仿真分析的基础上,构建了压电机敏柔性板试验模型和测控平台,并进行了算法验证。试验结果表明,该控制算法不仅实现了参考信号从振动结构中直接提取,并具有较快的收敛速度和良好的控制效果。展开更多
针对现有的正交频分享用(OFDM)网络信号接收过程中存在带外杂波扩散严重、信号投影难以匹配以及误码率较高等难题,提出了基于梯度映射机制的子载波OFDM网络信号精确接收算法。首先,通过快速傅里叶变换及其逆变换,并联合插值技术,构建最...针对现有的正交频分享用(OFDM)网络信号接收过程中存在带外杂波扩散严重、信号投影难以匹配以及误码率较高等难题,提出了基于梯度映射机制的子载波OFDM网络信号精确接收算法。首先,通过快速傅里叶变换及其逆变换,并联合插值技术,构建最小均方差预估抑制机制,并采用带通滤波技术对带外杂波进行全频域消除;随后,基于实部及虚部信号的数字特征,构建梯度映射机制,对信号投影点与投影象限进行匹配,降低OFDM网络误码率。仿真实验表明,与当前幅度滤波限制算法(amplitude filter algorithm,AF)、中波带频率抑制算法(wave band frequency suppression algorithm,WBFS)相比,所提算法具有更低的误码率,分别降低了2个、3个量级,以及更高的信号增益强度,在莱斯信道条件下,分别提高了20.5%、41.63%,且功率谱性能与理想状态下的OFDM信号最为接近。所提算法具有理想的信号接收精度与抗衰落性能,具有一定的实际部署价值。展开更多
滤波x最小均方差(filtered-x least mean square,简称Fx-LMS)算法作为振动控制领域常用的自适应控制算法,其固定步长因子不能同时满足收敛速度和稳态误差的双重要求。为了改善Fx-LMS算法实施效果,提出一种基于反余切函数的滤波x变步长...滤波x最小均方差(filtered-x least mean square,简称Fx-LMS)算法作为振动控制领域常用的自适应控制算法,其固定步长因子不能同时满足收敛速度和稳态误差的双重要求。为了改善Fx-LMS算法实施效果,提出一种基于反余切函数的滤波x变步长最小均方差(filtered x variable step size least mean square,简称Fx-VSSLMS)算法。首先,归纳了7种常规VSSLMS算法的步长更新公式,并按照其迭代特点予以性能分析与分类对比;其次,以压电柔性悬臂梁振动主动控制为算法验证目标,采用多体动力学软件Adams和Simulink进行联合仿真,表明所提的Fx-VSSLMS算法在振动控制中的有效性;最后,通过分析对比多种Fx-VSSLMS算法在不同噪声环境下的抑振效果,验证了所提出控制算法对噪声干扰的良好鲁棒性。展开更多
文摘为解决传统滤波最小均方差(filtered-x least mean square,FxLMS)算法在收敛速度和稳定性之间存在的矛盾,以及次级通道模型不确定性对控制收敛性能的影响,将反馈FxLMS算法和混合灵敏度鲁棒控制器相结合,提出了一种反馈FxLMS-鲁棒混合控制算法,并在工程应用中常见的主动撑杆隔振平台上对该混合算法的振动控制性能进行仿真分析和试验验证。变载荷激励及控制通道变化仿真和试验结果均表明,不同激励下各个阶段的加速度响应衰减均超过80%,且与传统的FxLMS算法相比,所提出的混合控制算法具有更快的收敛速度和更强的鲁棒性。
文摘FxLMS(Filtered-x Least Mean Square)算法在主动振动控制系统中有着广泛的应用,在实际系统中由于参考输入信号会混入诸如测量噪声、冲击噪声、野值等与参考信号不相关的干扰信号,这会导致系统更新稳定性性能变坏,甚至发散。针对这个问题,提出一种改进的FxLMS算法。新的算法利用跟踪微分滤波器和非线性变换函数分别对参考输入信号和反馈误差信号进行处理。同时,以滤波器更新向量的差值最小为优化条件推导出新的更新公式。通过在主动振动控制系统中与已有算法进行仿真比较,仿真结果证明在处于噪声干扰的情况下新的算法体现出更好的更新稳定性。
文摘将加速度负反馈(negative acceleration feedback,NAF)控制器与最小均方自适应滤波(filtered-x least mean square,FxLMS)算法相结合,提出了一种改进的反馈式次级通道阻尼补偿方法,来提高FxLMS控制器的性能。针对垂尾模型低阶模态抖振响应的控制问题,设计NAF控制器对次级通道进行反馈式阻尼补偿,建立了多模态的NAF-FxLMS控制器,随后开展垂尾抖振响应主动控制的地面模拟实验。实验结果表明,相比于单独的FxLMS控制器或NAF控制器,NAF-FxLMS控制器对垂尾抖振响应具有更好的控制效果。
文摘滤波-x最小均方(Filtered-x Least Mean Square,FxLMS)算法是主动噪声控制的经典算法,其存在收敛速度与稳态误差不可兼得的问题,解决方法之一是采用变步长FxLMS算法。总结了现有的基于误差非线性函数的变步长模型,并将其应用于FxLMS算法以改善算法性能。用三种常见的噪声作为参考输入信号进行仿真试验,对比了不同非线性函数变步长算法的性能。结果表明,变步长FxLMS算法能有效改善参考信号为高斯白噪声和正弦波时的收敛速度和稳态误差,且不同噪声环境下最优算法不同,但此类算法无法提升噪声源为冲击噪声时的性能。这为不同应用场景下算法的选取提供了参考。将变步长FxLMS算法应用于某车型的发动机主动噪声控制,结果表明,变步长FxLMS能显著提高定速工况的系统性能,但对急加速工况效果并不明显。
文摘基于滤波X最小均方差(filtered-X least mean square,简称FXLMS)控制方法实施振动主动控制的基本结构,提出了参考信号自提取的控制器结构和算法,直接利用系统误差信号获得对原激扰信号的一个估计,并用估计值作为自适应滤波器的参考信号,以实现与外激扰信号的相关性。在针对控制算法进行Matlab仿真分析的基础上,构建了压电机敏柔性板试验模型和测控平台,并进行了算法验证。试验结果表明,该控制算法不仅实现了参考信号从振动结构中直接提取,并具有较快的收敛速度和良好的控制效果。
文摘针对现有的正交频分享用(OFDM)网络信号接收过程中存在带外杂波扩散严重、信号投影难以匹配以及误码率较高等难题,提出了基于梯度映射机制的子载波OFDM网络信号精确接收算法。首先,通过快速傅里叶变换及其逆变换,并联合插值技术,构建最小均方差预估抑制机制,并采用带通滤波技术对带外杂波进行全频域消除;随后,基于实部及虚部信号的数字特征,构建梯度映射机制,对信号投影点与投影象限进行匹配,降低OFDM网络误码率。仿真实验表明,与当前幅度滤波限制算法(amplitude filter algorithm,AF)、中波带频率抑制算法(wave band frequency suppression algorithm,WBFS)相比,所提算法具有更低的误码率,分别降低了2个、3个量级,以及更高的信号增益强度,在莱斯信道条件下,分别提高了20.5%、41.63%,且功率谱性能与理想状态下的OFDM信号最为接近。所提算法具有理想的信号接收精度与抗衰落性能,具有一定的实际部署价值。
文摘滤波x最小均方差(filtered-x least mean square,简称Fx-LMS)算法作为振动控制领域常用的自适应控制算法,其固定步长因子不能同时满足收敛速度和稳态误差的双重要求。为了改善Fx-LMS算法实施效果,提出一种基于反余切函数的滤波x变步长最小均方差(filtered x variable step size least mean square,简称Fx-VSSLMS)算法。首先,归纳了7种常规VSSLMS算法的步长更新公式,并按照其迭代特点予以性能分析与分类对比;其次,以压电柔性悬臂梁振动主动控制为算法验证目标,采用多体动力学软件Adams和Simulink进行联合仿真,表明所提的Fx-VSSLMS算法在振动控制中的有效性;最后,通过分析对比多种Fx-VSSLMS算法在不同噪声环境下的抑振效果,验证了所提出控制算法对噪声干扰的良好鲁棒性。
