FxLMS算法的實(shí)現(xiàn)及硬件在環(huán)仿真驗(yàn)證.pdf

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1、第36卷第8期重慶大學(xué)學(xué)報(bào)Vo1.36No.82013年8月JournalofChongqingUniversityAug.2013doi:10.11835/j.jssn.1000—582X.2013.08.005FxLMS算法的實(shí)現(xiàn)及硬件在環(huán)仿真驗(yàn)證張鋒,李以農(nóng),丁慶中(重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶400044)摘要:目前FxLMS算法多側(cè)重于算法自身特性研究和改進(jìn)方面的理論研究,很少涉及算法在實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題,而算法的實(shí)現(xiàn)是其從理論到實(shí)際工程應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。振動(dòng)主動(dòng)控制通過(guò)次級(jí)通道產(chǎn)生的反向主動(dòng)

2、力來(lái)抑制噪聲和振動(dòng),廣泛應(yīng)用的是濾波一x最小均方根(FxLMS)自適應(yīng)算法。采用Level一2S函數(shù)設(shè)計(jì)了FxLMS自定義模塊,將其應(yīng)用在一主動(dòng)控制仿真中,仿真算例驗(yàn)證了自建模塊的正確性。在保證穩(wěn)定的前提下通過(guò)調(diào)整算法內(nèi)部參數(shù)對(duì)該算法進(jìn)行了性能分析。將控制算法代碼下載到dsPAcE中作為控制器,與內(nèi)置壓電作動(dòng)器的齒輪主動(dòng)結(jié)構(gòu)組成硬件在環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明:經(jīng)過(guò)主動(dòng)控制后的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)有了明顯衰減,進(jìn)一步驗(yàn)證了在Simulink環(huán)境下用Level一2S函數(shù)實(shí)現(xiàn)FxLMS算法的正確性和用于振動(dòng)主動(dòng)控

3、制效果的有效性。關(guān)鍵詞:自適應(yīng)濾波;振動(dòng)主動(dòng)控制;FxLMS;S函數(shù);齒輪傳動(dòng)中圖分類(lèi)號(hào):TP273+.2;TH132.41文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1000—582X(2013)08—026—07FxLMSalgorithm’SrealizationandverificationbyhardwareintheloopsimulationZHANGFeng,LIYinong,DINGQingzhong(TheStateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission,Chongqin

4、gUniversity,Chongqing400044,China)Abstract:Activevibrationcontrolusesanactiveanti—forcefromsecondarypathtosuppressorattenuatevibrationandnoises.Oneofthewildly-usedcontrolalgorithmsisfiltered-xleastmeansquare(FxLMS)adaptivealgorithm.BasedonstructureofFxLMSa

5、lgorithm。Leveb2SfunctioniSusedtobuildanewFxLMSblocksinMatlah/Simulink,whichisappliedtoofflinevibrationactivecontrolsystemsimulation.Ontheconditionofconvergence,performanceanalysisiscarriedoutbyadjustinginteriorparameterstotestthecontrolalgorithmblock.Final

6、ly,thecustomFxLMSblockiSdownloadedtodSPACEascontroller。andusedinhardware-in-the-loopsimulationofactivevibrationcontrolonageartransmissionsystem.ResultsverifiedthecustomFxLMSblock’SfeasibilitybuiltbyLevel-2Sfunctionandcontrolalgorithm’Sefficiency.Keywords:a

7、daptivefilters;activevibrationcontrol;FxIMS;Sfunction;gears振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)包括一個(gè)或者多個(gè)控制源,振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)的核心部分是控制算法,控制算通過(guò)次級(jí)通道引入主動(dòng)控制力來(lái)抑制或削弱基礎(chǔ)結(jié)法的選擇是否恰當(dāng)直接關(guān)系到最終的控制效果,目構(gòu)振動(dòng)?。由于振動(dòng)主動(dòng)控制具有效果好、適應(yīng)性前存在多種控制方法,其中基于自適應(yīng)濾波的主動(dòng)強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),已成為國(guó)內(nèi)外振動(dòng)工程界的研究熱點(diǎn)。對(duì)消是常用的方法,方法本身具有較好的自適應(yīng)收稿日期:2013-04—02基金項(xiàng)目:國(guó)家自然

8、科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50875270)作者簡(jiǎn)介:張鋒(1979一),男,重慶大學(xué)博士研究生,主要從事智能材料、振動(dòng)噪聲主動(dòng)控制研究,(E-mail)alwaysqing@126.corn。第8期張鋒,等:FxLMS算法的實(shí)現(xiàn)及硬件在環(huán)仿真驗(yàn)證能力,對(duì)模型參數(shù)的變化并不敏感,而且能夠獲得較個(gè)自適應(yīng)LMS濾波器產(chǎn)生一個(gè)與盡可能相像的輸好的控制效果口]。自適應(yīng)濾波控制算法主要包括出,因此總輸出£將逼近s,從而消除了噪聲。

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