[发明专利]一种基于前置跨频带滤波器组结构的窄带自适应方法

摘要

本发明公开了一种基于前置跨频带滤波器组结构的窄带自适应方法，用于解决机械设备振动主动控制中当振动线谱处于窄带边缘时窄带自适应算法收敛速度下降及控制算法不稳定的问题，通过改进传统窄带自适应方法中的前置滤波器，在窄带滤波器组结构的基础上增加了跨频带带通滤波，避免了线谱处于相邻窄带边缘时频率微波动引起的窄带滤波器频繁选择问题，也提高了在窄带边缘处自适应方法的收敛速度，同时在次级通道特性上不增加辨识过程的计算量。本发明结构简单实用，能够使窄带自适应方法在较宽频带内快速、稳定的收敛。

主权项

1.一种基于前置跨频带滤波器组结构的窄带自适应方法，其特征在于该方法具体步骤包括：步骤1：根据实际振动控制系统作动器到传感器的次级通道特性把目标宽频带划分为多个窄带，据此设计窄带滤波器组B1；在各窄带内辨识次级通道特性函数，以备自适应方法调用，窄带的划分需要满足自适应方法在该窄带内的所有频率均能收敛；在滤波器组B1的设计基础上通过在相邻频带间增加滤波器的方式设计滤波器组B2，新增滤波器的通带需覆盖B1中相邻滤波器的过渡带且在该通带内窄带自适应方法能够收敛；在振源处采集参考信号，在被控制点处采集误差信号Eo；步骤2：对参考信号进行跨频带滤波器组B2滤波，根据各窄带内信号的能量大小判断信号所处的频带，然后据此选择窄带滤波器对参考信号处理得到X；步骤3：根据公式①得到自适应控制器输出信号Y：Y＝WX          ①其中W为自适应控制器的权系数矢量，反映出自适应控制器的频域特性；步骤4：自适应控制器输出信号Y经次级通道S到达误差振动传感器处，对误差振动传感器处的期望信号Do进行抵消后，得到误差信号Eo；步骤5：用窄带带通滤波器对误差信号Eo进行滤波，提取出线谱误差信号E；用滤波器组B1对误差信号Eo进行滤波，确定振动线谱信号在滤波器组B1中所处的频带，选择该窄带的次级通道特性函数在自适应环节中做运算处理；步骤6：用窄带带通滤波器对X再进行一次窄带滤波，然后进行次级通道模型滤波，得到次级通道模型滤波后的参考信号R；步骤7：设置最小化目标函数，根据自适应环节使用的窄带自适应方法对自适应控制器的时域系数w进行迭代更新；步骤8：重复步骤1到步骤7，使目标函数逐渐减小趋于0。