一种自适应逆控制管道有源消声系统及其实现

在前馈有源噪声控制中，由于次级通道传递函数往往是非最小相位系统，直接使用传统的FXLMS算法时，导致系统的性能下降。提出一种基于NMP逆控制的自适应前馈有源噪声控制FXLMS算法，在电机、风机、通风管道系统上进行实时ANC实验，结果表明较传统的前馈FXLMS算法ANC系统消声性能有明显的改进。     

自适应逆控制FXLMS算法有源噪声控制仿真研究

前馈有源噪声控制方法可在较宽的频带有效，使之获得了广泛的应用，在前馈有源噪声控制中，直接使用传统的FXLMS算法时，由于次级通道传递函数往往是非最小相位系统，导致系统的性能下降，文中提出一种基于非最小相位系统逆控制的自适应前馈有源噪声控制FXLMS算法，用带宽随机噪声信号和实测风机通风管道噪声信号进行仿真实验研究，结果表明，较传统的FXLMS算法有明显的改进。     

基于无模型技术的多通道有源噪声控制

使用同步扰动算法设计多通道有源噪声控制（ANC）系统。同步扰动算法无需对次路径建模，因此，对次路径的变化不敏感。在多通道前馈结构中使用该算法进行仿真研究。仿真结果表明，多通道有源噪声控制系统采用无模型技术是有效的。     

车内噪声FXFU-LMS声振混合主动控制算法

目前车内振动与噪声主动控制研究主要集中在以振消声或以声消声方面,为解决消声与消振无法同时兼顾的问题,提出一种基于滤波-X最小均方算法(FXLMS)和滤波-U最小均方算法(FULMS)的车内噪声FXFU-LMS声振混合主动控制算法。以在某轿车中采集的振声传递函数为基础,在每次迭代中,首先采用FULMS算法对振动信号进行主动振动控制;然后利用振声传递函数计算出控制前后振动辐射噪声的减少量,得到进行振动主动控制后的耳侧噪声;最后采用FXLMS算法进行主动噪声控制,依次循环直至稳定。结果表明,FXFU-LMS算法能有效抑制车内噪声,且与传统FXLMS、FULMS算法相比,该算法残余误差更小,收敛速度更快,可以兼顾振动与噪声控制,更适用于车内噪声主动控制(ANC)。     

单频反馈ANC系统的一种新算法

1前言 ANC(active noise control,有源噪声控制)是一个十分有趣又颇有应用前景的课题.ANC研究涉及信号处理、自动控制、声学、振动、电子、计算机等众多学科,其关键在于控制算法研究,寻找鲁棒性更强、收敛速度更快、效率更高的算法.目前已提出的ANC算法有许多种,其中最有代表性的是FXLMS算法,它具有简单、收敛速度较快、计算量较少等优点.但是,它有一个严重缺点:需要对次级通道进行辨识,而辨识误差对算法性能有很大影响,甚至造成系统不稳定.次级通道问题多年来一直困扰着ANC研究者.     

管道复合噪声主动控制系统及其实现

自适应噪声主动控制(ANC)中，由于FXLMS算法较为简单、计算量较小，使之得到广泛应用。在前馈ANC中，要获得好的降噪效果，参考传感器信号和噪声声源要紧密相关，这在实际复杂系统中较难以满足；反馈ANC系统降噪效果不依赖于声场的相关性，但其降噪频带较窄，而且还存在稳定性问题。复合ANC的方法是将反馈和前馈的方法结合起来，以求取得比单独使用前馈或反馈的方法更好的降噪效果。本文应用基于TI公司的TMS32C30芯片作为控制器的实时的ANC系统，在一风机、通风管路系统上进行ANC试验研究。结果表明应用复合FXLMSANC方法，能获得较理想的降噪效果。     

基于多模型的自适应有源噪声控制算法研究

针对有源噪声控制中次级通道存在很大不确定性的问题，建立次级通道模型集以覆盖次级通道的不确定性，每个模型都有一个相对应的采用Modified FXLMS算法进行权值更新的自适应滤波器。在系统运行过程中，算法首先依据切换准则实时判断当前次级通道所处状态，选出最匹配的次级通道模型，同时把采用最匹配模型进行权值更新的自适应滤波器的参数复制给参与控制的滤波器。仿真和实验结果表明，采用多模型自适应的有源噪声控制算法提高了系统的鲁棒性。     

燃料电池汽车空辅系统噪声有源控制技术

燃料电池汽车（FCV）的动力系统及噪声特性与传统汽车相比有着很大差异，其中空气辅助系统已成为主要的噪声源。虽然有源噪声控制（ANC）是近年来的研究热点；但是，由于噪声源与环境的时变性，对空辅系统的中低频段噪声更有效的对策是使用自适应有源噪声控制技术（AANC）。在归纳总结有源噪声控制技术的发展进程及基本原理的基础上，阐述近年来有源噪声控制的研究现状，并重点分析关注自适应算法的研究进展；由此对自适应有源噪声控制在燃料电池汽车空辅系统减振降噪方面的应用前景进行预测和展望。     

基于自适应通用勒让德滤波器的非线性有源噪声控制

针对非线性有源噪声控制,提出一种基于通用勒让德滤波器及其对应的滤波x最小均方误差算法(General Legendre Filtered-X Least Mean Square,GLFXLMS)。通用勒让德滤波器具有正交性,可在[-1,1]区间逼近任何因果、时不变、有限记忆、连续、非线性系统。基于滤波X最小均方(Filtered-X Least Mean Square,FXLMS)算法架构推导通用勒让德滤波器对应的自适应GLFXLMS算法,并分析该算法的计算量,完成该方法与其他方法在不同非线性条件下的控制效果对比。实验结果表明,对于不同的非线性有源噪声控制模型,所提算法控制效果良好。     

一种数字前馈式有源降噪耳罩系统研究

传统耳罩利用隔声原理降低噪声,一般在高频段有着良好的降噪性能,但由于耳罩体积和重量的限制,针对700 Hz以下低频段噪声的降噪性能较差。引入基于滤波-X最小均方(Filter-X Least Mean Square,FXLMS)算法的前馈式有源降噪技术,将有效克服该缺点,使耳罩在低频范围取得良好的降噪性能。实验结果与分析表明,设计的基于STM32控制器的数字前馈式有源降噪耳罩对1 000 Hz以下窄带噪声有15~25 d B的降噪效果。     

一种不需要次级通道建模的有源噪声控制算法

对有源噪声控制的研究,绝大部分都是建立在次级通道已知的基础上,或者通过在线或离线辨识来建模次级通道,通过分析滤波-XLMS（FXLMS）算法收敛的几何特性实现有源噪声的无模型控制。子带技术是将信号通过不同频带的滤波器,把信号分解到不同频带的子带中,对各子带信号分别进行相应的处理,并减少处理时间。将两者相结合,运用子带技术,采用过采样无延迟子带结构消除单频噪声、窄带噪声以及宽带噪声,降噪效果明显。相比传统的XLMS滤波算法,该算法降低了运算量,且实现结构简单。     

H∞控制理论在管道降噪中的仿真实验研究

本文运用H∞控制理论建立管道内一维声场的前馈式噪声主动控制模型,将前馈控制器设计问题转化为标准的H∞控制问题,为有效地消减次级声场对参考传声器的声反馈影响,声反馈通道被融合于控制器的设计过程中,以保证ANC系统的稳定性和降效果,计算机仿真结果表明,该系统能够稳定运行,并且可有效地降低截止频率以下频段的噪声,在设定频带内达到了较好的降噪效果。∞     

主、被动噪声控制的实验研究

传统的吸、隔声等被动噪声控制方法,适用于中、高频噪声的控制;主动噪声控制是利用声波的相消性干涉来达到降噪的目的,能够有效降低500 Hz以下的低频噪声。针对各自的不足,提出结合使用二者控制噪声的方法,在传统消声结构的基础上附加采用多通道FXLMS算法的主动消声系统。该装置充分发挥主、被动控制的长处,使用被动方法控制中、高频噪声,采用主动控制抵消低频声。实验结果表明主、被动噪声控制方法扩展降噪频带范围,改善降噪效果,是可行和有效的。     

直升机结构响应混合鲁棒控制研究

为解决满足控制系统的自适应性与在线计算量小的要求,本文提出了多输入、多输出直升机结构响应混合鲁棒控制决策,首先利用混合灵敏度设计方法设计出鲁棒反馈控制器,在此基础上引入基于FXLMS方法设计的自适应前馈控制器,形成自适应前馈-鲁棒反馈的混合控制,设计控制器的原始参数取自离线计算与识别,将计算工作量放在设计阶段,而只需很小的在线调整前馈控制器的计算量。进行了直升机结构模型的鲁棒控制仿真计算,与自由-自由梁的鲁棒控制与混合鲁棒控制的试验研究。结果表明本文方法的可行性与有效性。     

多通道FULMS自适应前馈振动控制算法分析与验证

摘要：柔性结构振动主动控制的核心问题之一是控制策略与方法,针对FXLMS自适应滤波前馈振动控制方法参考信号不易选取问题,给出一种多通道FULMS自适应滤波前馈振动控制方法;首先进行控制器结构的分析与构建,概括描述和推导了多通道FULMS控制算法过程;为验证所分析算法的可行性和优越性,基于MATLAB软件包进行仿真分析,并与FXLMS算法分别进行单通道和多通道控制效果对比,分析结果表明多通道控制优于单通道控制,FULMS算法优于FXLMS算法。在此基础上,以航天器柔性帆板结构为理想模拟对象,构建压电机敏柔性板结构和测控系统进行实际算法控制实验;实验过程与验证结果表明,采用的FULMS控制器设计方法与控制算法是有效可行的,并具有较快的收敛速度和较好的控制效果。     

基于方程误差法的IIR滤波有源噪声控制算法

在前馈有源噪声控制系统中会存在声反馈现象:次级声源产生的声信号反馈至参考传感器处.采用IIR滤波器能更好匹配有零极点的最优解,减弱声反馈影响.为克服FvLMS算法全局收敛性差的缺陷,提出采用比方程误差法(EEM)的计算量更小的EEM-FvLMS算法.在考虑声反馈的情况下,进行基于FvLMS算法和EEM-FvLMS算法的...     

采用响度控制改进算法的封闭车厢主动消声

以响度为噪声主动控制目标,提出逆模型结构和延迟补偿结构相结合的LFLMS改进算法。以轿车封闭车厢为载体构建双通道主动消声系统。以发动机噪声为噪声源,用三种控制算法进行试验,结果表明LFLMS改进算法与LFLMS算法的控制效果相近,且收敛速度快;响度控制声压减小不及声压控制,但响度减小量更大,主观听觉效果更好。     

基于延时陷波算法的车内主动噪声控制

传统车内主动噪声控制(Active Noise Control,ANC)中使用的FxLMS(Filtered-x Least Mean Square)算法,计算量较大,所需硬件成本相对较高,不利于批量生产。因此文章提出一种使用参考信号与滤波参考信号数字合成的改进自适应陷波方案,弥补了次级通路延时模型在相位误差方面的缺陷,同时具有结构简单、计算量小的优点。最后,基于CompactRIO建立了车内双通道延时陷波窄带ANC系统,进行车辆定置发动机定转速与行驶过程急加速两种工况下的实车道路试验。试验结果表明,所提方案的主动噪声控制效果良好,急加速工况下,车内噪声总声压级最高仍可降低8.46 dB(A),为主动噪声控制的工程应用提供了参考。