一种振动噪声主动控制在线辨识、质量评估方法及系统与流程

本发明涉及振动噪声主动控制，尤其涉及一种振动噪声主动控制在线辨识、质量评估方法及系统。

背景技术：

1、滤波最小均方(filter-x least mean square，fxlms)算法中，次级通道的辨识是主动振动噪声控制的关键环节，在主动控制期间次级通道的系统特性基本保持不变或变化缓慢，因此现有技术多采用次级通道离线辨识方式，也能够简化控制算法；但若主动控制期间系统特性改变较为明显，次级通道变化较大时仍采用离线辨识结果，则会因离线辨识结果与实际次级通道相差过大而导致振动噪声抑制效果不明显，甚至振动噪声情况恶化，因此，这种情况则应当采用次级通道在线辨识以确保满足控制系统的稳定性和控制精度的要求；次级通道在线辨识结果的质量与振动噪声控制的效果息息相关。

2、现有技术中有部分关于次级通道在线辨识方法的研究，但是缺乏可靠的在线辨识操作指导和质量评估策略，无法保障次级通道在线辨识过程的精确度，从而导致控制结果无法满足稳定性和精确度要求。

3、公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成己为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种振动噪声主动控制在线辨识、质量评估方法，该方法在采用主动振动噪声控制系统作业的过程中，基于附加激励信号对次级通道进行设定时间的在线辨识；通过基于滤波后的在线辨识结果遴选辨识结果样本集，根据辨识结果样本集利用权值带方式进行辨识质量评估，结合评估结果决策次级通道在线辨识结果在主动振动噪声控制系统中的应用。采用该方案，能克服现有振动噪声主动控制稳定性和精确性不足的问题，对次级通道在线辨识结果进行评估和优选，保障参与控制辨识结果的高质量特性，优化振动噪声主动控制效果；在一个实施例中，所述方法包括：

2、步骤s1：采用主动振动噪声控制系统算法基于次级通道获得主动控制信号，结合附加激励信号作为作动器驱动信号，实现振动噪声控制以消减振源源激励引起的振动；

3、步骤s2：基于所述附加激励信号围绕待测频率点对次级通道进行设定时间的在线辨识；所述待测频率点次级通道在线辨识系统开启状态下的频率点；

4、步骤s3：获取在线辨识结果并进行滤波处理，基于滤波后的在线辨识结果遴选辨识结果样本集，根据辨识结果样本集利用权值带方式进行辨识质量评估，结合评估结果决策次级通道在线辨识结果在主动振动噪声控制系统中的应用。

5、可选的实施例中，所述步骤s3中，根据辨识结果样本集利用权值带方式进行辨识质量评估后，若结果为通过，还包括将辨识结果变换为幅值-相位形式，进而对变换后辨识结果进行二级评估，结合二级评估参数确定最终评估结果。

6、进一步地，一个实施例中，所述步骤s3中，根据辨识结果样本集利用权值带方式进行辨识质量评估的过程包括：

7、基于不同时刻辨识结果样本的正弦权值数据和余弦权值数据分别计算均值和方差，根据均值和方差计算权值带等效比带宽；

8、由等效极值之差获得权值带等效比带宽，将权值带等效比带宽与设定的带宽阈值对比，确定正弦权值和余弦权值的评估结果。

9、优选地，一个实施例中，按照下式计算权值带等效比带宽：

10、θ＝6σ0/μ0

11、式中，θ为等效权值带带宽，μ0为权值结果样本集的均值，σ0为权值结果样本集的标准差。

12、一个实施例中，步骤s3中，对变换后辨识结果进行二级评估的过程包括：

13、选取次级通道在线辨识结果的正弦、余弦权值极值，基于正弦权值极值和余弦权值极值分别计算对应的幅值衰减系数极值和相位滞后角极值，进而计算幅值衰减系数评估参数和相位滞后角评估参数。

14、可选地，一个实施例中，按下式计算幅值衰减系数和相位滞后角：

15、

16、式中，αj(k)为k时刻第j个频率点的次级通道辨识结果中的幅值衰减系数，为k时刻第j个频率点的次级通道辨识结果中的相位滞后角，ws,j(k)表示k时刻第j个频率点次级通道辨识结果的正弦分量权值，wc,j(k)表示k时刻第j个频率点次级通道辨识结果的余弦分量权值。

17、进一步地，一个实施例中，按下式计算幅值衰减系数评估参数和相位滞后角评估参数：

18、a＝|amp|min/|amp|max

19、

20、式中，a为幅值衰减系数评估参数，b为相位滞后角评估参数，|amp|min表示幅值衰减系数极小值，表示相位滞后角极大值。

21、可选地，一个实施例中，对辨识结果进行滤波处理的过程包括：

22、采用对当前时刻往前设定时间内的分量权值取均值作为当前时刻的分量权值的滤波结果，使结果分布更加平滑；所述分量权值包括辨识结果正弦分量权值和余弦分量权值。

23、基于上述任意一个或多个实施例中所述方法的其他方面，本发明还提供一种存储介质，该存储介质上存储有可实现如上述任意一个或多个实施例中所述方法的程序代码。

24、基于上述任意一个或多个实施例中所述方法的应用方面，本发明还提供一种振动噪声主动控制在线辨识、质量评估系统，该系统包括：

25、存储器，用于存储计算机程序和次级通道模型；

26、处理器，用于执行计算机程序时实现如前述公开的一种振动噪声主动控制在线辨识、质量评估方法的步骤。

27、本发明还提供一种振动噪声主动控制系统，该系统包括如上述实施例中所述的振动噪声主动控制在线辨识、质量评估系统。

28、与最接近的现有技术相比，本发明还具有如下有益效果：

29、本发明提供了一种振动噪声主动控制在线辨识、质量评估方法及系统，该方法在采用主动振动噪声控制系统作业的过程中，采用主动振动噪声控制系统算法基于次级通道获得主动控制信号，结合附加激励信号作为作动器驱动信号；基于附加激励信号对次级通道进行设定时间的在线辨识；相对于次级通道离线辨识，保证了次级通道的匹配性，避免控制系统失稳或控制精度下降，提高了控制系统外稳定性和控制精度；

30、通过基于滤波后的在线辨识结果遴选辨识结果样本集，根据辨识结果样本集利用权值带方式进行辨识质量评估，结合评估结果决策次级通道在线辨识结果在主动振动噪声控制系统中的应用。对次级通道在线辨识结果进行同步监控，仅优选高质量辨识结果参与主动控制运算，提高了次级通道在线辨识结果的准确性，避免了不准确的次级通道在线辨识结果对控制效果的不利影响。

31、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种振动噪声主动控制在线辨识、质量评估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s3中，根据辨识结果样本集利用权值带方式进行辨识质量评估后，若结果为通过，还包括将辨识结果变换为幅值-相位形式，进而对变换后辨识结果进行二级评估，结合二级评估参数确定最终评估结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s3中，根据辨识结果样本集利用权值带方式进行辨识质量评估的过程包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照下式计算权值带等效比带宽：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s3中，对变换后辨识结果进行二级评估的过程包括：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按下式计算幅值衰减系数和相位滞后角：

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按下式计算幅值衰减系数评估参数和相位滞后角评估参数：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对辨识结果进行滤波处理的过程包括：

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有可实现如权利要求1～8中任一项所述方法的程序代码。

10.一种振动噪声主动控制在线辨识、质量评估系统，其特征在于，所述系统包括：

11.一种振动噪声主动控制系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求10中所述的振动噪声主动控制在线辨识、质量评估系统。

技术总结本发明提供了一种振动噪声主动控制在线辨识、质量评估方法及系统，该方法在采用主动振动噪声控制系统作业的过程中，采用主动振动噪声控制系统算法基于次级通道获得主动控制信号，结合附加激励信号作为作动器驱动信号，基于附加激励信号对次级通道进行设定时间的在线辨识；通过基于滤波后的在线辨识结果遴选辨识结果样本集，根据辨识结果样本集利用权值带方式进行辨识质量评估，结合评估结果决策次级通道在线辨识结果在主动振动噪声控制系统中的应用。采用该方案，能克服现有振动噪声主动控制稳定性和精确性不足的问题，对次级通道在线辨识结果进行评估和优选，保障参与控制辨识结果的高质量特性，提升主动控制效果。技术研发人员：王里达,唐定全,张旗,刘少文,王小虎,杨光林受保护的技术使用者：株洲时代新材料科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/8