振動臺功率譜復(fù)現(xiàn)控制算法的研究.pdf

1、振動臺能準(zhǔn)確的復(fù)現(xiàn)給定的功率譜或者波形，再現(xiàn)真實的振動環(huán)境，常用于對設(shè)備進行振動模擬試驗，考核設(shè)備在振動環(huán)境下的性能，廣泛應(yīng)用于航天、汽車、建筑、材料等許多重要工業(yè)領(lǐng)域。
　　振動控制技術(shù)是振動試驗的一項關(guān)鍵技術(shù)，頻響函數(shù)估計是振動控制的基礎(chǔ)，其估計結(jié)果直接關(guān)系振動控制的精度。傳統(tǒng)的方法在振動試驗中對頻響函數(shù)估計只有一次，這種方法基于下面這個假設(shè)：被控系統(tǒng)的頻響函數(shù)在試驗過程中自始至終是不變的，即被控對象沒有發(fā)生任何變化。但是在實

2、際試驗過程中系統(tǒng)的頻響函數(shù)會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致試驗的精度達不到預(yù)計的要求，這就需要在試驗過程中修正頻響函數(shù)，進而提高振動控制的精度。由于自適應(yīng)濾波器具有在線辨識系統(tǒng)頻響函數(shù)的功能，本文利用自適應(yīng)濾波器對頻響函數(shù)進行辨識，并將其嵌入到傳統(tǒng)功率譜復(fù)現(xiàn)算法中，由此提出了基于自適應(yīng)濾波器的功率譜復(fù)現(xiàn)算法。
　　本文首先介紹了振動臺以及振動控制算法的發(fā)展現(xiàn)狀，確定了本文的研究方向以及研究內(nèi)容。其次對傳統(tǒng)功率譜復(fù)現(xiàn)算法做了介紹，包括頻響函數(shù)估

3、計、驅(qū)動譜修正和時域驅(qū)動信號的生成等。然后對自適應(yīng)濾波進行了研究，首先介紹了自適應(yīng)濾波的原理，及其實現(xiàn)結(jié)構(gòu)和自適應(yīng)算法的類型，接下來對LMS自適應(yīng)算法進行了研究，確定了算法的最大收斂步長，分析了步長和濾波器階數(shù)對算法性能的影響。針對傳統(tǒng)的LMS算法的收斂速度與穩(wěn)態(tài)誤差對步長的要求是矛盾的這一問題，本文提出了變步長LMS濾波算法，分析并仿真驗證了變步長LMS算法的有效性。最后針對頻響函數(shù)在試驗過程中發(fā)生變化，從而導(dǎo)致功率譜復(fù)現(xiàn)算法的收斂速