基于非線性逆控制的有源噪聲控制.pdf

1、在ANC系統(tǒng)中，目前大都采用基于線性自適應(yīng)濾波理論的自適應(yīng)控制算法。它們以其算法簡(jiǎn)單、計(jì)算量小、易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于實(shí)時(shí)性要求較高的控制領(lǐng)域。目前使用較多的是采用有限脈沖響應(yīng)濾波器的Filter-X算法。該方法的主要缺欠是需要上百階的濾波器，特別是當(dāng)考慮主路徑或次級(jí)路徑的非線性時(shí)，線性的Filter-X算法不再好用，必須采用非線性控制方法。 執(zhí)行器是控制系統(tǒng)的終端，是控制系統(tǒng)與被控對(duì)象之間的一個(gè)接口，其特性將直接影響系統(tǒng)

2、的控制效果。本文研究由于執(zhí)行器的非線性，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)控制效果不理想的問題，為此我們采用非線性自適應(yīng)逆控制來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理。該方法的控制思想是：利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性函數(shù)逼近能力，離線求取執(zhí)行器的逆模型，然后將執(zhí)行器非線性特性的逆模型串接在系統(tǒng)回路中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行器非線性特性的補(bǔ)償。經(jīng)過(guò)補(bǔ)償，可以使執(zhí)行器輸出跟蹤其輸入即控制器的輸出，從而改善執(zhí)行器輸入輸出的非線性特性對(duì)控制效果的影響。最后采用線性系統(tǒng)的有源噪聲控制方法對(duì)其進(jìn)行控制。在此我們

3、著重討論的是次級(jí)聲路徑(含非線性執(zhí)行器和線性聲路徑)分開來(lái)進(jìn)行控制的方法。 我們通過(guò)仿真與實(shí)驗(yàn)，分析了采用傳統(tǒng)的線性FXLMS的ANC系統(tǒng)與基于非線性逆控制的ANC系統(tǒng)的性能，并對(duì)兩者做了詳細(xì)的對(duì)比。證明非線性逆控制方法有效的解決了本文有源噪聲控制中的非線性問題，分析以及仿真結(jié)果也顯示，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償執(zhí)行器非線性系統(tǒng)是可行的、有效的。非線性逆控制方法應(yīng)用到含有非線性特性的有源噪聲控制中，無(wú)論在主噪聲處還是其他頻率的噪聲處都具有