基于LMS算法的臺(tái)桌式主動(dòng)隔振系統(tǒng)前饋控制研究.pdf

1、隨著精密測(cè)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(dòng)將會(huì)對(duì)的精度造成較大的影響，為了滿足高精密制造和測(cè)量設(shè)備對(duì)地基振動(dòng)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(duì)振動(dòng)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(dòng)的被動(dòng)隔振技術(shù)、依靠控制作動(dòng)器產(chǎn)生補(bǔ)償力衰減振動(dòng)的主動(dòng)隔振技術(shù)、以及具有更寬隔振頻帶的主被動(dòng)一體隔振技術(shù)。
　　本文以臺(tái)桌式隔振

2、系統(tǒng)為平臺(tái)，所用的臺(tái)桌式隔振系統(tǒng)為主被動(dòng)一體的混合隔振系統(tǒng)，主要對(duì)其前饋控制方法展開(kāi)研究。首先從隔振系統(tǒng)的動(dòng)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(dòng)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(dòng)隔振系統(tǒng)前饋控制中，這樣可以避免建立精確的動(dòng)力學(xué)模型，同時(shí)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(hào)的檢測(cè)和估計(jì)，分為濾波器權(quán)系數(shù)更新過(guò)程

3、和濾波輸出過(guò)程。通過(guò)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(guò)程。考慮到實(shí)際應(yīng)用中，次級(jí)通道對(duì)控制信號(hào)的影響以及參考信號(hào)瞬時(shí)能量較大的問(wèn)題使用了歸一化的濾波x-LMS（x-NLMS）算法。為了獲得次級(jí)通道較精確的模型，采取了兩步走的模型辨識(shí)方案，先采用頻域辨識(shí)方法獲得次級(jí)通道的傳遞函數(shù)模型，再對(duì)次級(jí)通道模型進(jìn)行補(bǔ)償從而獲得較為準(zhǔn)確的次級(jí)通道模型，用于前饋控制器設(shè)計(jì)。并針對(duì)所設(shè)計(jì)的前饋控制器以及次級(jí)通道補(bǔ)償進(jìn)