專利名稱：一種振動(dòng)控制裝置及振動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于振動(dòng)試驗(yàn)的振動(dòng)控制裝置及相應(yīng)的振動(dòng)控制方法。
技術(shù)背景振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備主要用于模擬結(jié)構(gòu)振動(dòng)工作環(huán)境，可以檢驗(yàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生 產(chǎn)、工藝是否符合振動(dòng)工作環(huán)境的使用要求。近年來，隨著航空、航天、軍 事裝備、各民用行業(yè)對產(chǎn)品性能以及可靠性要求的不斷提高，對環(huán)境振動(dòng)試 驗(yàn)?zāi)M的要求越來越高。其試驗(yàn)方法也從以前的正弦試驗(yàn)逐步發(fā)展到隨機(jī)試 驗(yàn)、正弦加隨機(jī)、隨機(jī)加隨機(jī)、沖擊試驗(yàn)，以滿足不同應(yīng)用以及科學(xué)研究領(lǐng) 域的需要。振動(dòng)控制裝置是環(huán)境振動(dòng)設(shè)備的核心。傳統(tǒng)的振動(dòng)控制裝置以實(shí)現(xiàn)振動(dòng)臺(tái)的正弦掃頻和隨機(jī)振動(dòng)控制為主，正弦掃頻主要采用PID (比例積分微分) 控制，隨機(jī)振動(dòng)控制方法主要在頻域中進(jìn)行控制，如自功率譜或傳遞函數(shù)法。 隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)引入的新觀念，人們希望在振動(dòng)臺(tái)上能產(chǎn)生與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在實(shí)際 工作環(huán)境中相近的時(shí)域波形，即波形再現(xiàn)。傳統(tǒng)的頻域控制法難以實(shí)現(xiàn)這一 任務(wù)，這是因?yàn)轭l域控制法每次比較完功率譜之后，都要重新進(jìn)行相位隨機(jī) 化產(chǎn)生新的時(shí)域波形，不能直接比較時(shí)域下的波形。同時(shí)傳統(tǒng)的頻域控制法 需要根據(jù)輸入的參考譜的不同而重新調(diào)整參數(shù)，如果對相同的被控對象施以 不同的參考譜時(shí)，每次都要有一個(gè)控制其收斂以致穩(wěn)定的過程。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題旨在克服現(xiàn)有頻域控制法所存在的無法進(jìn)行 波形再現(xiàn)，以及穩(wěn)定過程較緩慢的問題，提供一種基于自適應(yīng)逆控制的振動(dòng) 控制裝置及相應(yīng)的振動(dòng)時(shí)域控制方法，可以提高控制儀的穩(wěn)定速度和實(shí)現(xiàn)多
點(diǎn)振動(dòng)控制及波形再現(xiàn)。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的 一種振動(dòng)控制裝置，包括有顯示及控制單元、計(jì)算處理單元、數(shù)據(jù)采集單元、振動(dòng)信號發(fā)生單元和與其輸出信號連接的控制對象，所述的計(jì)算處理單元以DSP處理器為核心，與一個(gè)現(xiàn)場可編程門陣列FPGA雙向信號連接，所述 控制對象的輸出連接數(shù)據(jù)采集單元的輸入，其特征在于，所述的計(jì)算處理單 元包括有分別用于建立和修正控制對象振動(dòng)信號的兩個(gè)自適應(yīng)濾波器；所述 的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA通過一個(gè)微控制器MCU輸出時(shí)序控制信號連接振動(dòng) 信號發(fā)生單元，同時(shí)通過該微控制器MCU連接數(shù)據(jù)采集單元輸出的采樣信號。 上述方案中，所述的振動(dòng)信號發(fā)生單元包括一個(gè)與數(shù)據(jù)采集單元共用的 微控制器MCU、數(shù)模轉(zhuǎn)換器DA、 一個(gè)正弦信號產(chǎn)生模塊DDS、 一個(gè)低通濾 波器和一個(gè)程控放大器,數(shù)模轉(zhuǎn)換器DA與程控放大器采用級聯(lián)方式進(jìn)行信號 輸出；所述的數(shù)據(jù)采集單元包括一個(gè)與振動(dòng)信號發(fā)生單元共用的微控制器 MCU、 一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD、 一個(gè)含有程控運(yùn)放的調(diào)理電路和其前端的一個(gè) 抗混疊濾波器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD與調(diào)理電路采用級聯(lián)方式進(jìn)行信號采集輸入。本發(fā)明裝置的優(yōu)點(diǎn)是，振動(dòng)信號發(fā)生單元和數(shù)據(jù)采集單元均采用級聯(lián)的 方式可以有效利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器/模數(shù)轉(zhuǎn)換器的帶寬，提高控制裝置的動(dòng)態(tài)范 圍。數(shù)據(jù)采集單元與振動(dòng)信號發(fā)生單元共用一個(gè)微控制器來控制，可實(shí)現(xiàn)數(shù) 據(jù)發(fā)送與數(shù)據(jù)采集的同步，保證振動(dòng)控制裝置的自適應(yīng)^^.控制方法的實(shí)現(xiàn)。 本發(fā)明振動(dòng)控制裝置可用于電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)、液壓振動(dòng)臺(tái)、電動(dòng)激振器、液壓激 振器、壓電作功器等設(shè)備的控制，完成結(jié)構(gòu)的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)。一種基于上述振動(dòng)控制裝置的振動(dòng)控制方法，包括下述兩個(gè)步驟 步驟1:離線建立模型環(huán)節(jié)，首先，計(jì)算處理單元計(jì)算產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)振 動(dòng)信號，通過振動(dòng)信號發(fā)生單元驅(qū)動(dòng)控制對象振動(dòng)；然后通過數(shù)據(jù)采集單元 將波形采集回來，送回至計(jì)算處理單元，該送回的信號與計(jì)算處理單元已有 的樣本時(shí)域信號一起輸入至計(jì)算處理單元的第一自適應(yīng)濾波器，經(jīng)過 5000-10000次迭代計(jì)算，以迭代誤差最小作為評價(jià)準(zhǔn)則，得到近似于控制對
象的真實(shí)傳遞函數(shù)p(z)的正模型p(z)，將p(z)復(fù)制，經(jīng)過第二自適應(yīng)濾波器 通過同樣的迭代計(jì)算得到控制對象的逆模型&z)，離線建立模型環(huán)節(jié)完成；步驟2:在線修正環(huán)節(jié)，首先，將計(jì)算處理單元已有的時(shí)域輸入信號與 步驟1得到的控制對象的復(fù)制的逆模型&z)做巻積，然后送入振動(dòng)信號發(fā)生 單元驅(qū)動(dòng)控制對象，通過數(shù)據(jù)采集單元采集回振動(dòng)波形；將控制對象當(dāng)前逆 模型&z)的信號與采集回來的信號輸入到第一 自適應(yīng)濾波器進(jìn)行一次迭代修 正；得到修正后的p(z)并將該修正的；(z)復(fù)制，然后將時(shí)域輸入信號與復(fù)制 的"z)送入第二自適應(yīng)濾波器，，到新的控制對象的逆模型&z)，完成一次 循環(huán)；重復(fù)以上過程，即不斷地在線修正控制對象的正模型&z)和逆模型6(z) 的過程，使得系統(tǒng)迭代總誤差最小，由于；(z)模型和S(z)逆模型互逆，使控 制對象的輸出不斷逼近作為參考的時(shí)域輸入信號。 上述方法中，.所述的迭代計(jì)算的表達(dá)式為A = e。 = =《-wx* /w / = 1 to牟e, W = 6一 W - [w -iL-w(/--1)4,R" = "trR,, (A: -l)'十(lx(f): |R,,| =及,,(l，l)x & (2，2)-《,(l,2)xi ,7 (2,1) trR,, (A:) = "trRri (" 1)+(1 -+(/): x (/)*. j), = a脈-1) + (1 -("2 -2￡/ (A: -1)2 + ""2)2， 0<"<2/tr(R")，、^ / 1 lroaxi+m 、力"" i+m '、 "aem/其中，ei為每次迭代后的誤差；di為信號的參考輸出；wi為濾波器的系數(shù); xi為輸入信號，R為輸入信號xi組成的期望矩陣；各參數(shù)取值p>1， a = 0.9 0.99， Ql0 100g。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是，建立模型環(huán)節(jié)采用離線建模的方式，這樣可以加 快控制裝置從開始到穩(wěn)定的時(shí)間。在線修正和建立模型時(shí)都采用了AP-NLMDF-CD算法(交互式投影的非線性多自由度算法)，可以實(shí)現(xiàn)振動(dòng) 波形在時(shí)域下的逐點(diǎn)模擬。同時(shí)在被控對象不變的情況下穩(wěn)定速度也會(huì)比傳 統(tǒng)的頻域控制方法快。控制精度也會(huì)比傳統(tǒng)的頻域控制方法高。


圖1為本發(fā)明的振動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明的振動(dòng)控制方法的流程圖。其中圖2(a)是離線建立模型環(huán) 節(jié)，圖2(b)是在線修正環(huán)節(jié)。'圖3為本發(fā)明方法的控制波形圖。其中，圖3 (a)為離線建模時(shí)的波形 圖；圖3 (b)為在線修正時(shí)的波形圖。.具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 如圖1所示，本發(fā)明的硬件電路包括顯示及控制單元1、計(jì)算處理單元2、 數(shù)據(jù)采集單元3、振動(dòng)信號發(fā)生單元4。計(jì)算處理單元2以DSP處理器為核心， 通過一個(gè)現(xiàn)場可編程門陣列FPGA.配合時(shí)序來控制振動(dòng)信號發(fā)生單元4。信號 發(fā)生單元4的輸出連接控制對象5的功放電路到振動(dòng)臺(tái)；數(shù)據(jù)采集單元3的 輸入連接控制對象5的傳感器及電荷放大電路，數(shù)據(jù)采集單元3的輸出連接 FPGA的輸入端。振動(dòng)信號發(fā)生單元4包括一個(gè)與數(shù)據(jù)采集單元3共用的微控制器MCU、 一 個(gè)雙端口隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM2、 一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片D/A、 一個(gè)正弦信號產(chǎn)生模塊 DDS、 一個(gè)有源低通濾波器和一個(gè)程控放大器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器DA與程控放大器 采用級聯(lián)方式進(jìn)行信號輸出。振動(dòng)信號發(fā)生單元4可以產(chǎn)生正弦波、隨機(jī)波 模擬信號。雙端口 RAM2存儲(chǔ)'D/A所需要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。為防止數(shù)據(jù)在輸出時(shí)被 改變，存取時(shí)采用乒乓工作方式，.即D/A使用數(shù)據(jù)塊A時(shí)，MCU2將新的數(shù)據(jù) 寫入數(shù)據(jù)塊B區(qū)；當(dāng)D/A使用數(shù)據(jù)塊B時(shí)，MCU2將數(shù)據(jù)寫入A區(qū)。轉(zhuǎn)換芯片
D/A定時(shí)地將隨機(jī)波形的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號。DDS可以根據(jù)MCU2發(fā)出的頻 率和幅值，可產(chǎn)生我們需要的正弦波。有源低通濾波器采用經(jīng)典的二階低通 濾波器，根據(jù)振動(dòng)臺(tái)的指標(biāo)選擇截止頻率，以平滑輸出波形。MCU2負(fù)責(zé)邏輯 和時(shí)序的處理工作。程控放大器通過與DA級聯(lián)的方式增加了控制裝置輸出的 分辨力，提高控制裝置控制的動(dòng)態(tài)范圍。數(shù)據(jù)采集單元3包括一個(gè)與振動(dòng)信號發(fā)生單元4共用的微控制器 MCU、 一個(gè)雙端口RAM1、 一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片A/D、 一個(gè)含程控運(yùn)放的 調(diào)理電路和一個(gè)抗混疊濾波器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD與調(diào)理電路采用級聯(lián)方 式進(jìn)行信號采集輸入。抗混疊濾波器可以將輸入的波形進(jìn)行濾波，不僅 將A/D采樣的奈奎斯特頻率以外的頻率分量濾除，還可以消除噪聲。轉(zhuǎn) 換芯片A/D定時(shí)的將輸入波形轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送入到雙端口 RAM2 中，經(jīng)過微控制器MCU1，通過FPGA返回給計(jì)算處理單元2。計(jì)算處理單元2主要用于處理自適應(yīng)逆控制方法，它由一塊TI公司的 TMS320F2812處理芯片DSP及相關(guān)外設(shè)SRAM (靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)和通訊接口 (串口， USB接口)組成。通過串口和USB接口，接入到PC機(jī)或工控機(jī)組成的 顯示及控制單元1來進(jìn)行人機(jī)界面的控制。人機(jī)交互界面可完成參數(shù)設(shè)置， 數(shù)據(jù)傳遞，圖形顯示等功能。DSP處理器包括有分別用于建立和修正控制對 象5振動(dòng)信號的兩個(gè)自適應(yīng)滹波器。如圖2所示，本發(fā)明的振動(dòng)控制方法為自適應(yīng)逆控制法，其包括離線建 立模型和在線修正兩部分。其中圖(a)是離線建立模型框圖，圖(b)是在線修 正框圖。為了提高控制裝置的速度，避免產(chǎn)生過大誤差，本發(fā)明采用了離線 建模和在線修正相結(jié)合的方法。以下予以詳細(xì)描述步驟l:離線建立模型環(huán)節(jié)。首先，計(jì)算處理單元2計(jì)算產(chǎn)生一個(gè)含有 各個(gè)頻率分量的隨機(jī)信號，通過振動(dòng)信號發(fā)生單元4驅(qū)動(dòng)控制對象5振動(dòng)； 通過數(shù)據(jù)采集單元3將波形采集回來送回至計(jì)算處理單元2。該信號與計(jì)算 處理單元2已有的樣本時(shí)域信號一起輸入至自適應(yīng)濾波器I，經(jīng)過若干次迭 代計(jì)算(視收斂因子而定， 一般選取5000-10000次，)，以迭代誤差最小作為
評價(jià)準(zhǔn)則，可以得到近似于控制對象5的沖擊響應(yīng)P(Z)的一組參數(shù)；(Z)，將p(z)復(fù)制到逆模型建立環(huán)節(jié)，經(jīng)過自適應(yīng)濾波器n以同樣的迭代計(jì)算方法可以求出控制對象5的逆模型&Z)，.離線建立模型環(huán)節(jié)完成。步驟2:在線修正環(huán)節(jié)。首先，將計(jì)算處理單元2已有的時(shí)域輸入信號 與步驟1得到的控制對象的逆模型&Z)做巻積，然后送入振動(dòng)信號發(fā)生單元 4，驅(qū)動(dòng)控制對象5;通過數(shù)據(jù)采集單元3采集回振動(dòng)波形。此時(shí)，由于時(shí)域 輸入信號先后通過控制對象5的逆模型&Z)和控制對象5 .本身，這兩個(gè)環(huán)節(jié) 本身的傳遞函數(shù)互逆，則此時(shí)采集的信號近似等于時(shí)域輸入信號，這也是自 適應(yīng)逆控制方法名稱的由來。為了控制逆模型&Z)的準(zhǔn)確程度，此環(huán)節(jié)中也 按照步驟1離線建立模型環(huán)節(jié)的方法，加入了模型的校正環(huán)節(jié)。首先將通過 控制對象5逆模型&Z)的信號與采集回來的信號輸入到自適應(yīng)濾波器I進(jìn)行 一次迭代；然后時(shí)域輸入信號與它通過修正后的模型"Z)復(fù)制后的信號送入 自適應(yīng)濾波器II，求出新的控制對象的逆模型&Z)，完成一次循環(huán)。該控制 過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)不斷地在線修正控制對象的正模型；(Z)和逆模型^;(z)的過 程。使得系統(tǒng)迭代計(jì)算的總誤差最小。由于；(Z)模型和6(Z)逆模型互逆，使 控制對象5的輸出不斷逼近作為參考的時(shí)域輸入信號。為實(shí)現(xiàn)該控制方法，本發(fā)明采用AP-NLMDF-CD算法，用于建立系統(tǒng)的 傳遞模型。該算法其基本思想是將長度為N的自適應(yīng)濾波器分裂為長度為2 的子濾波器組合，在每一個(gè)釆樣時(shí)刻，依次對每個(gè)子濾波器采用非線性多自 由度算法進(jìn)行迭代，同時(shí)在非線性多自由度算法中引入比例阻尼。使每個(gè)模 態(tài)阻尼均處于臨界阻尼，從而使每個(gè)模態(tài)在臨界阻尼下能夠快速收斂。其算 法表達(dá)式如下<formula>formula see original document page 10</formula>其中，ei為每次迭代后的誤差；di為信號的參考輸出；Wi為濾波器的系數(shù)；xi為輸入信號，R為輸入信與xi組成的期望矩陣，//為收斂因子，yi 為輸出，《i為均方誤差，g為廣義重力常數(shù)；各參數(shù)取值p>1 ， " = 0.9-0.99 ， r>10~100g。與傳統(tǒng)的傳遞函數(shù)法相比，自適應(yīng)逆控制調(diào)整的是，莫型的參數(shù)。而模型 的參數(shù)一般情況下是不隨時(shí)間改變或者僅僅是緩慢改變的。在這種控制方式 下，可以實(shí)現(xiàn)正弦，隨機(jī)振動(dòng)控制以及振動(dòng)波形再現(xiàn)。本發(fā)明通過計(jì)算處理單元2中的自適應(yīng)濾波器I ，利用AP-NLMDF-CD算 法自學(xué)習(xí)離線建立了控制對象5的傳遞函數(shù)纟(Z)，即正模型，在得到正模型 P(Z)的基礎(chǔ)上，以迭代誤差最小作為評價(jià)準(zhǔn)則，再通過自適應(yīng)濾波器II，利 用AP-NLMDF-CD算法建立被控對象5的逆模型6(Z)。由于；(Z)模型和^:(Z)逆 模型互逆，從而可使控制對象5的輸出不斷逼近作為參考的時(shí)域輸入信號。如圖3 (a)所示，以正弦振動(dòng)控制為例，圖中的參考信號即為圖2(a) 中的樣本時(shí)域信號；開環(huán)時(shí)輸出波形為振動(dòng)臺(tái)實(shí)際的輸出信號，由數(shù)據(jù)采集 單元3采集得到；離線建模信號為通過自適應(yīng)濾波器I 、 II迭代后的輸出信 號，可以看出隨著迭代次數(shù)的增加，離線建模信號與參考信號的誤差逐漸變 小。
如圖3 (b)所示，參考信號即圖2(b)中的時(shí)域輸入信號，閉環(huán)后輸出波 形為振動(dòng)臺(tái)實(shí)際的輸出信號，從圖中可得參考信號與閉環(huán)后輸出波形相對誤 差為0. 75%,即0. 066dB，滿足正弦控制誤差小于ldB的要求。開環(huán)時(shí)的輸出 波形與圖3 (a) —致，在圖3 (b)中與閉環(huán)后輸出波形做對比從圖中可以 看出，閉環(huán)后輸出波形與參考信號基本重疊，不僅可以控制幅值，還可以控 制相位的偏差，從而實(shí)現(xiàn)波形的時(shí)域再現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)控制裝置，包括有顯示及控制單元、計(jì)算處理單元、數(shù)據(jù)采集單元、振動(dòng)信號發(fā)生單元和與其輸出信號連接的控制對象，所述的計(jì)算處理單元以DSP處理器為核心，與一個(gè)現(xiàn)場可編程門陣列FPGA雙向信號連接，所述控制對象的輸出連接數(shù)據(jù)采集單元的輸入，其特征在于，所述的計(jì)算處理單元包括有分別用于建立和修正控制對象振動(dòng)信號的兩個(gè)自適應(yīng)濾波器；所述的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA通過一個(gè)微控制器MCU輸出時(shí)序控制信號連接振動(dòng)信號發(fā)生單元，同時(shí)通過該控制器MCU連接數(shù)據(jù)采集單元輸出的采樣信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述的振動(dòng)信號 發(fā)生單元包括一個(gè)與數(shù)據(jù)采集單元共用的微控制器MCU、一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器DA、 一個(gè)正弦信號產(chǎn)生模塊DDS、 一個(gè)低通濾波器和一個(gè)程控放大器，數(shù)模轉(zhuǎn)換 器DA與程控放大器采用級聯(lián)方式進(jìn)行信號輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集 單元包括一個(gè)與振動(dòng)信號發(fā)生單元共用的微控制器MCU、 一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換 器AD、 一個(gè)含有程控運(yùn)放的調(diào)理電路和其前端的一個(gè)抗混疊濾波器，模數(shù)轉(zhuǎn) 換器AD與調(diào)理電路采用級聯(lián)方式進(jìn)行信號采集輸入。
4. 一種權(quán)利要求1所述振動(dòng)控制裝置的振動(dòng)控制方法，其特征在于，包 括下述兩個(gè)步驟步驟1:離線建立模型環(huán)節(jié)，首先，計(jì)算處理單元計(jì)算產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)振 動(dòng)信號，通過振動(dòng)信號發(fā)生單元驅(qū)動(dòng)控制對象振動(dòng)；然后通過數(shù)據(jù)采集單元 將波形采集回來，送回至計(jì)算處理單元，該送回的信號與計(jì)算處理單元己有 的樣本時(shí)域信號一起輸入至計(jì)算處理單元的第一自適應(yīng)濾波器，經(jīng)過 5000-10000次迭代計(jì)算，以迭代誤差最小作為評價(jià)準(zhǔn)則，得到近似于控制對 象的真實(shí)傳遞函數(shù)P(Z)的正模型；(Z)，將；(Z)復(fù)制，經(jīng)過第二自適應(yīng)濾波器 通過伺樣的迭代計(jì)算得到控制對象的逆模型&Z),離線建立模型環(huán)節(jié)完成；步驟2:在線修正環(huán)節(jié)，首先，將計(jì)算處理單元已有的時(shí)域輸入信號與 步驟l得到的控制對象的復(fù)制的逆模型c(z)做巻積，然后送入振動(dòng)信號發(fā)生單元驅(qū)動(dòng)控制對象，通過數(shù)據(jù)采集單元采集回振動(dòng)波形；將當(dāng)前逆模型&Z)的信號與控制對象采集回來的信號輸入到第一 自適應(yīng)濾波器進(jìn)行一次迭代修正；得到修正后的^Z)并將該修正的；(Z)復(fù)制，然后將時(shí)域輸入信號與復(fù)制的；(Z)送入第二自適應(yīng)濾波器，得到新的控制對象的逆模型6(Z)，完成一次循環(huán)；重復(fù)以上過程，即不斷地在線修正控制對象的正模型&Z)和逆模型&Z)的過程，使得系統(tǒng)迭代總誤差最小，由于；(Z)模型和C(Z)逆模型互逆，使控制對象的輸出不斷逼近作為參考的時(shí)域輸入信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)控制方法，其特征在^S所述的迭代計(jì)算的表達(dá)式為<formula>formula see original document page 3</formula>其中，ei為每次迭代后的誤差；di為信號的參考輸出；wi為濾波器的系數(shù); xi為輸入信號，R為輸入信號xi組成的期望矩陣；各參數(shù)取值P>1， a = 0.9~0.99， d0 100g。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于自適應(yīng)逆控制的振動(dòng)控制裝置及相應(yīng)的振動(dòng)控制方法，可以提高控制儀的控制速度和實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)振動(dòng)控制及波形再現(xiàn)。振動(dòng)控制裝置包括有顯示及控制單元、計(jì)算處理單元、數(shù)據(jù)采集單元、振動(dòng)信號發(fā)生單元和與其輸出信號連接的控制對象，計(jì)算處理單元以DSP處理器為核心，與一個(gè)現(xiàn)場可編程門陣列FPGA雙向信號連接，控制對象的輸出連接數(shù)據(jù)采集單元的輸入；計(jì)算處理單元包括有分別用于建立和修正控制對象振動(dòng)信號的兩個(gè)自適應(yīng)濾波器；通過這兩個(gè)自適應(yīng)濾波器，利用AP-NLMDF-CD算法離線建立控制對象的正模型P(Z)和逆模型C(Z)，并以迭代誤差最小作為評價(jià)準(zhǔn)則進(jìn)行在線修正，使控制對象的輸出不斷逼近作為參考的時(shí)域輸入信號。
文檔編號G05B19/04GK101126919SQ200710018618
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者騰 王, 秦浩丹, 董龍雷, 袁國平, 趙文哲, 閆桂榮, 馬小平 申請人:西安交通大學(xué)