基于鲁棒重复控制算法的管道噪声控制的研究

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现实中的噪声分为宽带噪声和窄带噪声。内燃机、压缩机、冰箱和真空泵产生的噪声都是窄带噪声,这类噪声的大部分能量都集中在一定的频率上。窄带噪声大多是由旋转机械重复运动时产生的,因此,它具有近似重复性。本文研究的重点就是对重复性噪声的控制。  重复控制是基于内模原理的一种学习控制方法,它是针对连续SISO(SingleInput Single Output,SISO)线性时不变系统用于高精度跟踪一个周期已知的参考输入而提出的。因为重复控制器中包含一个周期信号发生器,所以能够较好地跟踪或者抑制周期性干扰。  重复控制在许多旋转或具有周期性质系统的高精度控制中已经被证实是一种有效的方法。但重复控制存在的问题是需要明确信号的周期,这就意味着在实际应用中,周期必须是常数,或者能够精确测量出周期。  在一些实际有源噪声控制系统中如旋转机械、往复运动机械装置等产生的噪声通常具有周期性,但是受加工工序及其他环境因素的影响,噪声信号的周期可能会在小范围内波动。这时基于标准重复控制算法的有源噪声控制系统不能达到理想的降噪效果。  由于上述原因,本文分别采用基于两环的鲁棒重复控制和基于三环的三环重复控制进行有源噪声控制的噪声消除。仿真结果表明,当信号周期在小范围内波动时,基于鲁棒重复控制的系统和基于三环重复控制的系统仍然能够达到较好的降噪性能。
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