基于自适应格型滤波算法的柴油机振动主动控制技术研究

论文摘要

主动隔振技术作为被动隔振技术的有力补充可以使系统在宽频带范围，特别是低频段取得良好的振动隔离效果。针对液压式柴油机双层主动隔振台架中液压执行器存在的非线性问题，本文分别基于自适应陷波算法及格型滤波算法进行了主动隔振试验研究。首先应用自适应陷波算法进行了试验研究，试验结果表明该控制策略对柴油机的基频振动有较好的隔振效果，振动衰减量为8～20dB，但控制结果存在非线性畸变。为了解决此问题，得到更适合有效的控制算法，本文对自适应格型滤波算法进行较深入的研究。构建了一种适用于主动隔振的自适应格型滤波控制算法，并对该控制算法进行了仿真研究，验证了该算法的有效性。最后，在良好的仿真结果指导下进行了针对柴油机隔振装置的主动隔振试验研究，试验结果表明应用自适应格型滤波算法进行主动隔振时有明显的减振效果，振动衰减量可达到6dB，且非线性对其影响不大，据此得出了应用自适应格型滤波算法进行的柴油机振动主动控制及处理由液压作动器所产生的非线性问题是行之有效的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 国内外主动隔振的发展
• 1.2 柴油机双层隔振系统及振动主动控制算法概述
• 1.2.1 自适应 LMS 算法
• 1.2.2 自适应 x-LMS 算法
• 1.2.3 自适应陷波算法
• 1.2.4 自适应格型算法
• 1.3 本文的研究内容
• 第2章 基于自调谐陷波算法的主动隔振技术研究
• 2.1 自适应陷波器
• 2.1.1 单凹口自适应陷波器
• 2.1.2 多凹口自适应滤波器
• 2.2 自调谐陷波算法在主动隔振中的简化
• 2.3 基于自调谐单凹口滤波算法的主动隔振试验研究
• 2.3.1 参考信号基频的获得
• 2.3.2 正弦及余弦参考信号的获得
• 2.3.3 主动隔振试验研究
• 2.4 本章小结
• 第3章 应用于主动控制中的自适应格型算法
• 3.1 自适应格型滤波器
• 3.1.1 自适应格型陷波器
• 3.1.2 归一化格型滤波器
• 3.1.3 格型抽头滤波器
• 3.2 自适应格型算法的导出
• 3.2.1 在 LMS 准则下的 Durbin 算法
• 3.2.2 算法的思路
• 3.2.3 算法的推导
• 3.2.4 信号格型处理结构的导出
• 3.3 梯度格型自适应算法
• 3.4 LMS 格型抽头算法
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于自适应格型滤波算法的主动隔振仿真研究
• 4.1 双层隔振系统
• 4.2 基于自适应格型滤波算法的主动隔振系统
• 4.3 格型滤波算法中收敛因子的实时调整
• 4.4 主动隔振仿真研究
• 4.4.1 系统误差通道辨识
• 4.4.2 单频隔振仿真研究
• 4.4.3 多频隔振仿真研究
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于自适应格型滤波算法的主动隔振试验研究
• 5.1 误差通道的辨识
• 5.2 试验结果及分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢