基于LMS算法的臺桌式主動隔振系統(tǒng)前饋控制研究.pdf

1、隨著精密測量、超精密加工、集成電路制造等領(lǐng)域?qū)纫蟮牟粩嗵岣?，工作環(huán)境中微小的振動將會對的精度造成較大的影響，為了滿足高精密制造和測量設(shè)備對地基振動隔離的需求，高精密隔振系統(tǒng)必須具有更寬的隔振頻帶，更高的隔振效率以及更多的自由度。高精密系統(tǒng)對振動隔離的需求使隔振技術(shù)逐步發(fā)展成為依靠本身材料特性衰減振動的被動隔振技術(shù)、依靠控制作動器產(chǎn)生補(bǔ)償力衰減振動的主動隔振技術(shù)、以及具有更寬隔振頻帶的主被動一體隔振技術(shù)。
　　本文以臺桌式隔振

2、系統(tǒng)為平臺，所用的臺桌式隔振系統(tǒng)為主被動一體的混合隔振系統(tǒng)，主要對其前饋控制方法展開研究。首先從隔振系統(tǒng)的動力學(xué)模型和特性進(jìn)行分析，由于隔振系統(tǒng)具有復(fù)雜的非線性特性，建立的動力學(xué)模型在精度和形式上都難以滿足前饋控制器的設(shè)計(jì)要求。因此將不基于精確數(shù)學(xué)模型的自適應(yīng)濾波算法應(yīng)用于主動隔振系統(tǒng)前饋控制中，這樣可以避免建立精確的動力學(xué)模型，同時還可以適應(yīng)被控參數(shù)的改變。自適應(yīng)濾波算法適用于平穩(wěn)和非平穩(wěn)隨機(jī)信號的檢測和估計(jì)，分為濾波器權(quán)系數(shù)更新過程

3、和濾波輸出過程。通過最小均方（LMS）算法迭代尋優(yōu)特性實(shí)現(xiàn)濾波器權(quán)系數(shù)的更新實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制過程?？紤]到實(shí)際應(yīng)用中，次級通道對控制信號的影響以及參考信號瞬時能量較大的問題使用了歸一化的濾波x-LMS（x-NLMS）算法。為了獲得次級通道較精確的模型，采取了兩步走的模型辨識方案，先采用頻域辨識方法獲得次級通道的傳遞函數(shù)模型，再對次級通道模型進(jìn)行補(bǔ)償從而獲得較為準(zhǔn)確的次級通道模型，用于前饋控制器設(shè)計(jì)。并針對所設(shè)計(jì)的前饋控制器以及次級通道補(bǔ)償進(jìn)