主动隔振系统建模和自适应控制方法的研究

《主动隔振系统建模和自适应控制方法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文摘要振动噪声是影响汽车和一些机械设备安全运转的重要因素，因此，降低振动噪声是一件非常重要的工作，从上世纪三十年代起，人们就一直致力于振动理论的研究，从机械结构的单层隔振到双层隔振，再到浮筏隔振。从简单的被动元件隔振到理论越来越丰富的主动隔振。随着设备对隔振效果要求的提高，人们对振动主动控制也提出了更高的要求。本文以提高隔振系统的减振能力为目标，开展了单层隔振系统的建模和振动主动控制研究。研究主要包含以下内容：单层隔振系统的建模方法，振动主动控制系统的整体结构及其主要环节的工作原理，振动主动控制的控制算法理论分析和仿真研究，以及在单层隔振系统上

2、的振动主动控制实验研究。针对隔振系统理论建模困难且不够精确的缺点，采取了系统辨识的方法来获取隔振系统的模型，该方法是基于实验数据辨识得到系统模型的，因此能够将理论建模过程中无法确定得到的一些干扰考虑进来，通过对辨识得到模型求频响并将其与实验数据做功率谱分析得到的频率响应进行对比，发现二者的频响基本一致，该建模方法能够比较完整的描述隔振系统的特性。详细研究了振动主动控制中采用率最高的两种控制方法_呻ID控制和前馈控制，其中重点介绍了基于最小均方(LMS)算法的自适应滤波前馈控制方法，通过引入FIR滤波器作为前馈环节，以系统误差的均方差作为性能指标，

3、采用LMS算法进行自寻优获得最优的控制器参数，对这两种控制方法分别进行了仿真研究，仿真结果表明，针对振源可测的主动隔振系统，采用自适应滤波前馈控制方法取得的控制效果要明显优于PID控制。建立了单层隔振系统的实验平台，采用系统辨识的建模方法得到了隔振系统的模型，并采用本文所研究的前馈控制方法进行了实验，在25Hz振源信号的干扰下，振动衰减了12dB左右。实验结果表明，本文研究的建模方法和振动主动控制方法可以显著提高隔振系统在实验频段内的减振能力。关键词：振动控制、系统辨识、自适应滤波、前馈控制ABSTRACTVibrationnoiseiSanim

4、portantfactorwhichwouldmakevehiclesandsomemechanicalequipmentsdangerous．SO．it'sveryimportanttoreducevibration．Peoplehavecommittedtothedevelopmentofvibrationtheoryaboutthevibrationofthephenomenonsincethethirtiesofthelastcentury．Fromthesingle．1ayervibrationisolationtothedouble．

5、1ayervibrationisolationandfromthedouble—layervibrationisolationtotheraftisolation．peopleenrichthetheoryofactivevibrationisolationfromsimplepassivevibrationisolationtoactivevibrationisolation．Withtheequipmentneedbettervibrationisolationeffect．peoplealsoneedbetteractivevibratio

6、ncontrollers．Toimprovetheisolationcapacityofvibrationisolationsystem．thispaperstudiedmodelingandactivevibrationcontrolofasingle．1ayervibrationisolationsystem．Studingcontainsthefollowings：modelingofasingle．1ayervibrationisolationsystem：structureofanactivevibrationcontrolsystem

7、andtheworkingprincipleofthemainaspectsinthissystem：theoreticalanalysisandsimulationstudyofcontrolalgorithmwhichusedinactivevibrationcontrol；experimentalstudyofactivevibrationcontrolonasingle—layerisolationexperimentplatform．Avibrationisolationsystemmodelwasobtainedbyamethodna

8、medsystemidentificationbecauseit'sverydifficulttogetthissystem’Stheo