本发明属于结构振动主动控制和减振，具体涉及一种基于y-k参数化的多输入多输出前馈振动主动控制方法。
背景技术：
1、振动主动控制是工业生产当中经常面临的一个问题。由于振动主动控制系统所面临的扰动环境复杂性，很多系统受到的扰动可能是时变或未知的，这使得通常的鲁棒控制器的参数设计变得困难，对其控制效果也带来了诸多影响。此时，自适应控制方法成为常用且有效的算法。但很多时候，由于振动所存在的场景特殊性，振动主动控制系统的主次通道模型数据即使经过细致辨识标定，仍然会存在很大程度的不确定性。因此，针对结构振动自适应控制系统在运行期间存在的不确定性，考虑自适应控制算法抑振性能的同时应该充分考虑其鲁棒性。尤其是对于一些多输入多输出系统，自适应振动主动控制算法在实施应用中更要考虑算法的鲁棒性问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种基于y-k参数化的多输入多输出前馈振动主动控制方法，该方法将y-k参数化方法引入多输入多输出前馈振动主动控制中，通过多输入多输出微振动主动控制实验验证，提升原有前馈自适应算法的收敛性能和鲁棒性。
2、为了实现上述目的，本发明的构思如下：
3、一种基于y-k参数化的多输入多输出前馈振动主动控制方法，操作步骤如下：
4、步骤1：采集系统先验误差向量e0(t)和参考信号向量xc(t)，构建观测矩阵
5、步骤2：根据观测矩阵通过参数自适应算法实时估计y-k参数滤波器参数；
6、步骤3：根据y-k参数滤波器参数估计矩阵与中央鲁棒控制参数计算得到控制器输出值uc(t)；
7、步骤4：实施控制输出值uc(t)，产生新的先验误差向量e0(t+1)与参考信号向量xc(t+1)；
8、步骤5：判断是否达到控制目标，如未达到，从步骤(1)再次运行直至达到控制目标。
9、进一步地，所述步骤1具体为：
10、在有m个执行器和n个误差传感器的多输入多输出振动控制系统中，g(q-1)和h(q-1)分别表示系统主通道和次级通道，主通道的结构微振动响应表示为该响应信号不能通过传感器测量得到；次级通道的结构微振动响应表示为系统残差信号通过d(t)与y(t)叠加得到；
11、中央鲁棒控制器表示为nc(q-1)，具体如式(1)所示，
12、
13、q参数自适应滤波器采用iir形式，最优q参数自适应滤波器如式(2)所示：
14、
15、最优q参数自适应滤波器和中央鲁棒控制器共同构成了最优前馈鲁棒自适应控制器如式(3)所示：
16、
17、此时，控制器输出如式(4)所示：
18、
19、xc(t)为c(q-1)的输入信号，通过靠近扰动源的传感器测量得到；
20、在参数自适应过程中，最优前馈鲁棒自适应控制器的参数估计值为简写为其中，为q参数滤波器的参数估计矩阵，如式(5)所示：
21、
22、控制器的输出如式(6)所示：
23、
24、次级通道h(q-1)的微振动响应如式(7)所示：
25、
26、自适应控制系统的先验误差如式(8)所示：
27、
28、通过q参数滤波器的参数自适应过程，追求获得最小的结构微振动响应残差向量的二范数和，为推导基于q参数化的mimo前馈结构微振动鲁棒自适应控制算法，做出如下假设：假设1：假设该结构微振动控制系统中传感器测量得到的参考信号xc(t)是有界的；假设2：假设测量噪声对于系统残余误差带来的影响是可以忽略的；
29、假设3：假设存在一个有限维的q滤波器，参数满足
30、
31、且nc(q-1)是渐近稳定的；
32、由假设3可得：
33、
34、
35、与分别如式(12)和式(13)所示：
36、
37、
38、式(13)中αc(t)和βc(t)具体如式(14)和式(15)所示：
39、
40、βc(t+1)＝xc(t+1) (15)。
41、进一步地，所述步骤2具体为：
42、具体的参数自适应过程如式(24)～式(30)所示：
43、
44、
45、
46、
47、
48、ε0(t+1)＝-e0(t+1) (29)
49、f(t)＝fc(t) (30)。
50、进一步地，所述步骤3具体为：
51、当q参数滤波器的最优值被估计值代替后，得：
52、
53、表示为如式(17)所示：
54、
55、则控制器预测误差如式(18)所示：
56、
57、整理后得到式(19)：
58、
59、系统自适应误差如式(20)示：
60、
61、得到式(21)：
62、
63、其中，p0(q-1)＝ah(q-1)sc(q-1)+bh(q-1)rc(q-1)；
64、采用预置滤波器l(q-1)对进行滤波处理，得到：
65、
66、其中，
67、
68、本发明与现有技术相比，本发明所提供的一种基于y-k参数化的多输入多输出前馈振动主动控制方法具有显而易见的突出实质性特点和显著性进步如下：
69、通过y-k参数滤波器与中央鲁棒控制器的配合，提升了控制方法对于振动的抑制效率，并且提升了算法对于宽频扰动的鲁棒性能。
1.一种基于y-k参数化的多输入多输出前馈振动主动控制方法，其特征在于，操作步骤如下：
2.根据权利要求1所述的基于y-k参数化的多输入多输出前馈振动主动控制方法，其特征在于，所述步骤1具体为：
3.根据权利要求2所述的基于y-k参数化的多输入多输出前馈振动主动控制方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
4.根据权利要求3所述的基于y-k参数化的多输入多输出前馈振动主动控制方法，其特征在于，所述步骤3具体为：
