自适应逆控制在振动环境实验中的应用研究

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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RLS算法并完成了相应的程序实现。基于RLS算法,以离心机上的振动台系统为仿真对象,进行了在不同频率的正弦信号及白噪声输入下的自适应建模、逆建模和自适应逆控制的数值仿真研究。研究结果表明,在遗忘因子为1时,RLS自适应滤波器能够很好地实现自适应逆控制中的各个环节。 在数值仿真的基础上,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RLS算法运算量大的缺点,采用计算量小的FTF自适应滤波器,也编写了相应的程序。对激振器进行自适应逆控制的实验验证研究,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RLS算法还是FTF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。
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