一种基于死区和归一化的多输入多输出振动主动控制算法

    专利2026-02-16  16


    本发明属于结构振动主动控制和减振,具体涉及一种基于死区和归一化的多输入多输出振动主动控制算法。


    背景技术:

    1、自适应振动主动控制方法是振动抑制常用的方法之一。自适应控制方法的抑振效果与其所采用的参数自适应算法息息相关。当前应用于振动自适应控制领域的递推最小二乘(recursive least squares,rls)参数自适应算法大都未能考虑到其本身的鲁棒性,尤其是面向多输入多输出(multiple input multiple output,mimo)结构振动主动控制系统,参数自适应算法的鲁棒性更应该得到重点考虑。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是针对现有技术的不足,提出一种基于死区和归一化的多输入多输出振动主动控制算法,该方法将死区方法和归一化方法引入多输入多输出递推最小二乘(multiple input multiple output recursive least squares,mimo-rls)算法中,提升原有振动主动控制算法的鲁棒性。

    2、为了实现上述目的,本发明的技术解决方案如下:

    3、一种基于死区和归一化的多输入多输出振动主动控制算法,包括以下步骤:

    4、采用一个mimo的振动主动控制系统,用y表示系统的输出向量,u表示系统的输入向量,θ表示系统参数矩阵,表示系统观测向量,用表示归一化后的系统输出向量,表示归一化后的系统输入向量,表示归一化后的系统观测向量,表示归一化后的系统不确定量,分别通过式(1)~式(4)求得:

    5、

    6、

    7、

    8、

    9、其中,m(t)为归一化因子,通过求得,t为离散时间因子;

    10、然后引入归一化后的输入输出至参数自适应算法中,并设置参数自适应过程的死区,得到mimo-dnrls算法,具体如式(5)~式(8)所示:

    11、

    12、

    13、

    14、

    15、其中,f,分别为系统参数估计矩阵、自适应增益、系统先验输出向量、归一化后的系统先验误差;α(t)是参数自适应算法进入死区的判别因子,按照式(9)和式(10)计算得到,其中,σ为死区范围调节参数,d1和d2都为0~1之间的常数;

    16、

    17、

    18、本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:

    19、本发明将死区方法和归一化方法引入多输入多输出递推最小二乘(multipleinput multiple output recursive least squares,mimo-rls)算法中,有效提升原有振动主动控制算法的鲁棒性。



    技术特征:

    1.一种基于死区和归一化的多输入多输出振动主动控制算法,其特征在于包括以下步骤:


    技术总结
    本发明公开了一种基于死区和归一化的多输入多输出振动主动控制算法,该方法将死区方法和归一化方法引入多输入多输出递推最小二乘(MultipleInputMultipleOutputRecursive LeastSquares,MIMO‑RLS)算法中,提升原有参数自适应算法的鲁棒性。通过单频窄带扰动及多频窄带扰动所引起的结构振动控制实验,表面该方法相比于原有参数自适应算法的抑振性能得到明显提升。

    技术研发人员:方昱斌,张小兵,汤海斌,田梦楚
    受保护的技术使用者:南京理工大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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