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系统的结构振动会引发噪声,振动控制不仅可以防止仪器设备由于振动造成的危害,还可以有效地控制噪声污染。传统的控制方法在控制低频振动的效果并不理想,而振动主动控制技术是控制低频振动的有效途径,现在已经广泛用于机舱、汽车的内部噪声、空调低频声传播的控制等各个领域。因此,研究结构声辐射系统的主动控制技术具有现实的工程意义和重要的应用价值。论文的主要工作是研究基于压电智能结构的振动主动控制方法,分为系统辨识和控制策略两个部分。具体内容如下: 1.经典的子空间辨识方法中每一次辨识都需要求解奇异值分解,奇异值分解的计算量很大3O(n),不适用于对模型的在线辨识。针对这个缺点,研究了两种递推子空间辨识方法,这两种递推子空间方法是用阵列信号处理中的投影逼近子空间跟踪和传播函数方法来代替子空间辨识中的奇异值分解,因此,能够有效地降低计算量。从理论上分析了传播函数方法中由于噪声造成估计的有偏性,因此引入辅助变量来消除噪声的影响,证明了引入辅助变量后估计出的传播函数是无偏的。仿真结果表明引入辅助变量后辨识的效果相比其它方法要好。 2.一般控制器的设计都需要事先知道系统精确的数学模型,根据子空间辨识的特点,可以直接求出模型的预测输出。因此,从子空间辨识角度出发,设计了一种基于子空间方法的预测控制器。用Ansys有限元计算软件建立表面贴有压电元件的模型,用设计的控制器对模型的振动进行控制,观察模型上各点的控制效果。仿真结果表明设计的控制器能够有效地控制模型的振动。 3.论文对基于传播函数的递推子空间辨识技术的硬件实现进行了研究,选用合众达公司的SEED-DEC6713开发板为硬件平台,根据算法的特点,详细分析了在实现算法中的结构优化、代码优化,并在DSP上对算法进行了硬件实现,然后对硬件实现算法的运算速度,运算精度等方面进行了分析。