基于自适应滤波前馈控制的结构振动抑制研究.pdfVIP

控制理论及其应用 《电气 自动化}2012年第34卷 第3期 ControITheory＆ ItsApplication 基于 自适应滤波前馈控制的结构振动抑制研究 缑新科 ，管佩刚 (1．兰州理工大学 电气工程与信息工程学院，甘肃 兰州 730050；2．甘肃省工业过程先进控制重点实验室，甘肃 兰州 730050) 摘 要：采用 自适应滤波前馈方法对压电智能结构悬臂梁进行振动控制。分别研究了常用LMS自适应算法及其改进型NLMS算法在 振动主动控制中的应用 ，并对两种算法的性能进行了比较。理论分析和仿真结果表明，自适应滤波前馈控制能够有效的控制 悬臂梁的振动，基于NLMS算法比基于LMS算法的前馈控制具有更快的响应速度和更小的稳态误差。 关键词：前馈控制；振动抑制；悬臂梁 ；自适应滤波 [中图分类号]TM571．6+4；TP273．2 [文献标志码]A [文章编号]1000—3886(2012)03—0005—02 StudyofStructureVibrationSuppression BasedonAdaptiveFilterFeedforwardControI GOU Xin—ke-．GUAN Pei—gang (1．CollegeofElectricalandInformationEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，LanzhouGansu730050，China； 2．KeylaboratoryofGan~uAdvancedControlforIndustrialProcesses，LanzhouC．ansu730050，China) Abstract：Usingadaptivefilterfeedforwardmethodtocontrolthevibrationofintelligentpiezoelectricstructurecantileverbeam．Thecommonly usedadaptiveLMSalgorithm anditsimprovedform NLMSalgorithm werestudiedandtheperformnacesofthetwoalgorithmswere comp~ed．Theoretical analysisand simulation resultsshow thatadaptivefilterfeedf0rw盯d controlcan effectivelysuppressthe vibrationofhtebeam nadthefeedf0rwardcontrolbasedonNLMSalgorithm has fasterresponsespeedna dsmallersteady—stateerror thanbasedonLMSalgorithm． Keywords：Feedforwardcontrol；Vibrationcontrol；Cnatileverbeam ；Adaptivefilter 0 引 言 量为，，密度为P，长度为 ，宽度为b，厚度为t，横截面积为A，压 电片的弹性模量为 ，厚度为 ￡，长度为f，压电应力常数为K3， 结构的振动在工程应用中非常普遍，这些振动会严重影响结 构的性能和使用寿命，因此对结构的振动抑制是必要的。由于柔 压电应变常数为7，，压电传感器的电容 。 根据欧拉 一伯努利简梁 (EulerB·ernoulli梁)振动理论，在控 性结构具有固有频率低、挠度高、阻尼小等特性，被动减震对这类 控制无能为力，于是采用智能结构利用外部能量产生