主動隔振系統(tǒng)的建模與自適應(yīng)控制方法研究.pdf

1、振動噪聲是影響汽車和一些機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的重要因素，因此，降低振動噪聲是一件非常重要的工作，從上世紀(jì)三十年代起，人們就一直致力于振動理論的研究，從機(jī)械結(jié)構(gòu)的單層隔振到雙層隔振，再到浮筏隔振。從簡單的被動元件隔振到理論越來越豐富的主動隔振。隨著設(shè)備對隔振效果要求的提高，人們對振動主動控制也提出了更高的要求。
　　 本文以提高隔振系統(tǒng)的減振能力為目標(biāo)，開展了單層隔振系統(tǒng)的建模和振動主動控制研究。研究主要包含以下內(nèi)容：單層隔振系統(tǒng)的建

2、模方法，振動主動控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及其主要環(huán)節(jié)的工作原理，振動主動控制的控制算法理論分析和仿真研究，以及在單層隔振系統(tǒng)上的振動主動控制實(shí)驗研究。
　　 針對隔振系統(tǒng)理論建模困難且不夠精確的缺點(diǎn)，采取了系統(tǒng)辨識的方法來獲取隔振系統(tǒng)的模型，該方法是基于實(shí)驗數(shù)據(jù)辨識得到系統(tǒng)模型的，因此能夠?qū)⒗碚摻＿^程中無法確定得到的一些干擾考慮進(jìn)來，通過對辨識得到模型求頻響并將其與實(shí)驗數(shù)據(jù)做功率譜分析得到的頻率響應(yīng)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)二者的頻響基本一致，

3、該建模方法能夠比較完整的描述隔振系統(tǒng)的特性。詳細(xì)研究了振動主動控制中采用率最高的兩種控制方法--PID控制和前饋控制，其中重點(diǎn)介紹了基于最小均方(LMS)算法的自適應(yīng)濾波前饋控制方法，通過引入FIR濾波器作為前饋環(huán)節(jié)，以系統(tǒng)誤差的均方差作為性能指標(biāo)，采用LMS算法進(jìn)行自尋優(yōu)獲得最優(yōu)的控制器參數(shù)，對這兩種控制方法分別進(jìn)行了仿真研究，仿真結(jié)果表明，針對振源可測的主動隔振系統(tǒng)，采用自適應(yīng)濾波前饋控制方法取得的控制效果要明顯優(yōu)于PID控制。