文档介绍：自适应逆控制在振动环境实验中的应用研究结构工程专业研究生:酃晓军指导老师:魏泳涛。自适应逆控制是控制领域中的最新进展,它是将自适应滤波器的技术应用到控制领域中去,用被控对象的传递函数的逆作为串联控制器来对系统的动态特性进行控制。振动环境试验是产品可靠性试验的一个重要环节,直接影响产品试验结果的准确性,为此有必要提高对振动环境控制的精度。本文完成了对振动环境实验系统的数值仿真研究和实验验证研究。在完成对自适应逆控制理论的简介后,本文推导了惴ú⑼、逆建模和自适应逆控制的数值仿真研究。研究结果表明,,借助于激振器构建了一个振动环境实验系统,进行了自适应逆控制的实验验证研究。主要进行了正弦信号的自适应建模、逆建模和自适应逆控制,以及白噪声输入下的自适应建模和逆建模的研究。最后,针对惴ㄔ怂懔看蟮娜钡悖捎眉扑懔啃〉腇自适应滤波器,,分别进行了正弦信号的自适应建模、逆建模和自适应逆控制,以及白噪声输入下的自适应建模和逆建模的研究。实验结果表明,无论惴ɑ故荈算法都能较好地实现自适应逆控制,并也验证了数值仿真的结果。关键词:振动环境自适应逆控制惴‵算法仿真
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髀自适应逆控制概论结构振动控制是指采用某种措施使结构在动力载荷作用下的响应不超过某一限量,以满足工程要求【俊T谑导使こ讨校芸亟峁苟韵罂梢允歉髦植贰结构或系统。对结构振动控制的研究是国内外许多科研部门和科技工作者的研究热点。经过六十多年的发展,结构控制中控制理论与控制算法大体经历了经典控制理论、现代控制理论以及世纪年代后期提出和发展起来的非线性智能控制理论三个发展阶段【俊随着工程研究的深入,控制理论面临的问题日益复杂化,主要表现在控制对象、控制任务以及控制目标的复杂化,系统的数学模型难以建立,同时又常常要求系统具有自适应、自学习和自组织并行离散分别处理的能力,传统结构控制机理与技术在一些工程实际问题中已不能满足要求。自适应逆控制作为一种智能控制,在控制系统和调节器的设计中是一种很新颖的方法。“自适应逆控制”是由美国斯坦福大学教授于年提出的浚诘笔钡难踅缫鸷艽蟮姆聪臁>推淅砺鄯矫而言,自适应逆控制涉及到数字信号处理和控制两个学科领域,即用数字信号处理理论和方法来研究控制问题。.允视δ婵刂频姆⒄自适应逆控制的基本思想来源于自适应信号处理,最早期的有关工作是在甒赜谘Q沟鹘赱的一篇文章中提出的,稍后的工作见于在会议上报道的几篇文章月美国旧金山市举行的第一届有关“控制和信号处理中的自适应系统”’
应控制、基于自适应滤波的前馈控制以及自校正控制掣埘。会上,宣读了一篇文章,正式提出了“自适应逆控制”的理论,引起了学术界的很大关注,标志着自适应逆控制思想的正式确立。自适应逆控制在国外已经发展多年,在很多领域都得到了应用。以色列的教授将自适应逆控制方法应用于飞行控制问题跣》苫运机风荷载响应的变化而增加了乘客的舒适感和安全性。英国学者讨论了用自适应逆控制方法来控制飞机客舱噪声问题擞捎谖新峙缙⒍吐菪桨引起的噪声。而最成功的应用是美国能源部设在斯坦福大学的斯坦福直线加速器中一牡缱邮刂浦械淖允视υ肷低吵埃桓输入涑系统的自适应消除器被用于控制⒗锍じ吣芟咝约铀倨髦械牧W蛹恚沽W束的位置被控制在鮨范围内。自适应逆控制是自适应控制和自适应信号处理的相关理论和方法的交叉的应用学科。在过去的几十年中,自适应控制理论和自适应信号处理理论几乎各自独立地发展着。自适应控制主要用于受控对象及其参数存在严重不确定性的情况,目前振动的自适应控制方法有:简化自适应控制、基于超稳定性的自适自适应逆控制方法是由自适应控制方法发展而来的,其基本思想是用一个来自控制器的信号去驱动对象,而该控制器的传递函数就是该对象本身传递函数的逆。根据系统对象的特性,自适应逆控制又分为线性系统和非线性系统,对于线性系统一般采用线性自适应滤波,而非线性系统主要采用滤波器【突谏窬绲淖允视β瞬ㄆ鳌线性系统的自适应逆控制中,一般采用有限脉冲响应滤波器作为对象模型,并采用自适应滤波器算法对滤波器进行设计。根据自适应滤波算法优化准则的不同,自适应滤波算法可以分为两类最基本的算法:【轿蟛算法,是基于最小均方误差准则,因其具有计算量小、易于实现等优点而在实践中被广泛采用。实际中为提高惴ǖ氖樟簿ǘ龋ǔR<跎俨匠ひ蜃拥降低了算法的收敛速度和