专利名称：三向主动隔振控制系统中误差信号的提取方法
三向主动隔振控制系统中误差信号的提取方法技术领域
发明涉及主动隔振系统，具体涉及主动隔振控制系统中误差信号的提取方法，属于主动隔振技术领域。
背景技术：
主动隔振是检测出振源或受控对象主要振动特性，在被控系统中引入次级振源， 并通过一定的控制方法调节次级振源(即作动器)的输出，使其产生的振动与主振源的振动相抵消，从而达到隔振的目的。
主动隔振器是隔振系统中的主要部件，外壳和上夹板组成主动隔振器的壳体，壳体内部空间设置三个作动器，三个作动器分别对垂、横、纵三个方向施加次级激励源，由于夹持传感器的上夹板与外壳连接螺栓刚度的存在，尤其是纵向和横向的力传感器，上夹板与外壳横、纵向相对位移很�。贾虏獾玫慕状渭だ藕欧迪喽杂谄渌扇偶だ挡煌怀觯ジ龃衅鞑獾玫男藕挪磺逦�。
目前针对主动隔振的控制算法大都采用基于LMS的自适应滤波算法，如
图1所示。 其中P(Z)为初级通道，是从激励到误差传感器之间的传递函数；S(Z)为次级通道，是从控制器输出到拾取误差信号的传感器之间的传递函数；d(n)为传递到作动器上的振动信号； y(n)为控制器输出的信号；e(n)为误差信号；W(z)为控制器。
基于LMS的自适应滤波算法，即w(k+1) = w (k) - μ e(k)x(k) ;w为滤波器系数, μ为收敛系数，x(k)为参考输入信号；其中，误差信号e(k)是调节控制系统最终收敛的一个关键参数，其提取的好坏直接影响最后的控制效果，而且对于船体或飞机这种由发动机等动力机械激励产生振动的复杂壳体结构，单个传感器所拾取的振动信号将不仅是一个机脚振动及这个机脚处主动隔振器的影响，还包含了其他机脚及其他设备的振动信号。所以， 常规只靠单个传感器提取误差信号的方法，常常满足不了实际主动隔振功能的要求。发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种三向主动隔振控制系统中误差信号的提取方法，可以实际应用于振动环境复杂的船舶、飞机等动力机械设备的主动隔振，并保证主动隔振系统的顺利运行。
在主动隔振系统中，三个作动器分别对垂、横、纵三个方向施加次级激励源用以抑制基座振动，将两个三向力传感器对称设置在主动隔振器外壳与上夹板之间，或设置在主动隔振器外壳与基座之间，在每个三向力传感器设置位置的主动隔振器外壳上对应安装三向加速度传感器；
此时用主动隔振器外壳上外加的加速度传感器，分别测得基座横X、纵y、垂z三个方向的加速度响应，由于基座的机械阻抗非常大，加速度传感器受其它机脚或设备的振动影响相对较�。猛皇笨滩獾玫耐较虻牧π藕藕图铀俣刃藕偶扑憔砘蟮贸鑫蟛钚藕牛�
权利要求
1.三向主动隔振控制系统中误差信号的提取方法，在主动隔振器系统中，三个作动器分别对垂、横、纵三个方向施加次级激励源用以抑制基座振动，其特征在于，将两个三向力传感器对称设置在主动隔振器外壳与上夹板之间，或设置在主动隔振器外壳与基座之间， 在每个三向力传感器设置位置的主动隔振器外壳上对应安装三向加速度传感器；此时用主动隔振器外壳上外加的加速度传感器，分别测得基座横X、纵y、垂Z三个方向的加速度响应，用同一时刻测得的同方向的力信号和加速度信号计算卷积后得出误差信号，即 由于有两组三向力传感器和三向加速度传感器，将每个方向测得的两个误差信号取平均值作为最终的误差信号，其中，A(Iii)为力传感器信号；ajki)为加速度传感器信号，k为同一时刻，i为X、y和 z三个方向。
全文摘要
本发明涉及一种三向主动隔振控制系统中误差信号的提取方法，将力传感器放置在主动隔振器外壳与上夹板之间，或放置在主动隔振器外壳与基座之间，主动隔振器外壳上外加加速度传感器，主动隔振器外壳上外加的加速度传感器，分别测得基座垂、横、纵三个方向的加速度响应，再用同方向的力信号和加速度信号在同一时刻测得的信号计算得到相关数(卷积)信号后得出误差信号，本发明实际可应用于振动环境复杂的船舶、飞机等动力机械设备的主动隔振，并保证主动隔振系统的顺利运行。
文档编号G01P15/00GK102998032SQ20121050650
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者支李峰, 魏新元, 尹立国, 童宗鹏, 姚利锋, 姚辉, 马炳杰 申请人:中国船舶重工集团公司第七一一研究所
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