振動(dòng)臺(tái)功率譜復(fù)現(xiàn)控制算法的研究.pdf

1、振動(dòng)臺(tái)能準(zhǔn)確的復(fù)現(xiàn)給定的功率譜或者波形，再現(xiàn)真實(shí)的振動(dòng)環(huán)境，常用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行振動(dòng)模擬試驗(yàn)，考核設(shè)備在振動(dòng)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(dòng)控制技術(shù)是振動(dòng)試驗(yàn)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，頻響函數(shù)估計(jì)是振動(dòng)控制的基礎(chǔ)，其估計(jì)結(jié)果直接關(guān)系振動(dòng)控制的精度。傳統(tǒng)的方法在振動(dòng)試驗(yàn)中對(duì)頻響函數(shù)估計(jì)只有一次，這種方法基于下面這個(gè)假設(shè)：被控系統(tǒng)的頻響函數(shù)在試驗(yàn)過(guò)程中自始至終是不變的，即被控對(duì)象沒(méi)有發(fā)生任何變化。但是在實(shí)

2、際試驗(yàn)過(guò)程中系統(tǒng)的頻響函數(shù)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致試驗(yàn)的精度達(dá)不到預(yù)計(jì)的要求，這就需要在試驗(yàn)過(guò)程中修正頻響函數(shù)，進(jìn)而提高振動(dòng)控制的精度。由于自適應(yīng)濾波器具有在線辨識(shí)系統(tǒng)頻響函數(shù)的功能，本文利用自適應(yīng)濾波器對(duì)頻響函數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，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(dòng)臺(tái)以及振動(dòng)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?jī)?nèi)容。其次對(duì)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(jì)、驅(qū)動(dòng)譜修正和時(shí)域驅(qū)動(dòng)信號(hào)的生成等。然后對(duì)自適應(yīng)濾波進(jìn)行了研究，首先介紹了自適應(yīng)濾波的原理，及其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和自適應(yīng)算法的類型，接下來(lái)對(duì)LMS自適應(yīng)算法進(jìn)行了研究，確定了算法的最大收斂步長(zhǎng)，分析了步長(zhǎng)和濾波器階數(shù)對(duì)算法性能的影響。針對(duì)傳統(tǒng)的LMS算法的收斂速度與穩(wěn)態(tài)誤差對(duì)步長(zhǎng)的要求是矛盾的這一問(wèn)題，本文提出了變步長(zhǎng)LMS濾波算法，分析并仿真驗(yàn)證了變步長(zhǎng)LMS算法的有效性。最后針對(duì)頻響函數(shù)在試驗(yàn)過(guò)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