本申请公开了一种主动控制系统的抗饱和控制方法和主动控制系统，主动控制系统的抗饱和控制方法包括如下步骤：拾取误差信号e(n)；输出重构参考信号x(n)；根据输出重构参考信号x(n)和误差信号e(n)，计算得出输出信号y(n+1)；更新误差信号e(n+1)为：根据重构参考信号x(n)和误差信号e(n+1)计算得出输出信号y(n+2)。通过更新误差信号e(n+1)，使得输出信号y(n+2)不会超过饱和输出信号，整体计算量小，且输出稳定。输出稳定。输出稳定。
【技术实现步骤摘要】
一种主动控制系统的抗饱和控制方法和主动控制系统
[0001]本申请涉及主动控制
，尤其涉及一种主动控制系统的抗饱和控制方法和主动控制系统。
技术介绍
[0002]船舶振动与噪声的控制技术一直是船舶界研究的热点与重点，针对低频振动的控制传统被动式控制措施难以满足要求，主动控制技术对低频振动的控制具有更大的灵活性和适应性，也是目前业内公认解决低频振动问题的有效方法。主动控制策略是主动控制技术的核心研究内容之一，基于自适应交叉耦合的FX
‑
LMS算法控制系统被广泛应用于振动主动控制中，并在工程应用中证明是稳定有效的。自适应控制系统根据自身控制策略的设计，在控制过程中能够对被控对象和环境的变化自动地调整系统自身的参数，使系统实时产生次级振动与被控对象的干扰振动相叠加，达到对低频振动控制的目的。
[0003]在主动控制技术工程实际使用过程中，一直有1个难点难以克服：被控对象振动能量较大或目标频率谱线数较多，故欲对被控对象进行最优控制需要主动控制系统输出较大的功率；主动控制系统在对被控对象进行最优控制的过程中，由于主动控制机理的数学模型原因，主动控制系统的输出会持续增加，导致控制输出达到饱和，致使控制系统发生非线性，影响主动控制效果，甚至导致控制系统发散。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于，提供一种主动控制系统的抗饱和控制方法，避免控制输出达到饱和，致使控制系统发生非线性，影响主动控制效果。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种主动控制系统的抗饱和控制方法，包括如下步骤：
[0006]拾取误差信号e(n)；
[0007]输出重构参考信号x(n)；
[0008]根据输出重构参考信号x(n)和误差信号e(n)，计算得出输出信号y(n+1)；
[0009]更新误差信号e(n+1)为：
[0010][0011]其中为预设因子；
[0012]根据重构参考信号x(n)和误差信号e(n+1)计算得出输出信号y(n+2)。
[0013]进一步地，步骤：根据输出重构参考信号x(n)和误差信号e(n)，计算得出输出信号y(n+1)具体包括如下步骤：
[0014]根据重构参考信号x(n)和误差信号e(n)，计算得出滤波器权值w(n+1)；
[0015]根据滤波器权值w(n+1)和参考重构信号x(n)计算得出输出信号y(n+1)。
[0016]进一步地，步骤：根据重构参考信号x(n)和误差信号e(n)，计算得出滤波器权值w(n+1)中：
[0017]w(n+1)＝w(n)+x(n)*e(n)。
[0018]进一步地，还包括如下步骤：
[0019]设滤波器权值的最优解为Wopt检测滤波器权值的当前值为Wp；
[0020]得出Wopt与Wp的关系为：
[0021]Wp＝
‑
Wopt/(1+γ)
[0022]其中γ为输出抗饱和约束因子；
[0023]W(k+1)与W(k)之间的关系为：
[0024]W(k+1)＝γW(k)+uX
S
(n)e(k)
[0025]更新e(k)，使所述滤波器权值的当前值Wp小于最大权值Wm。
[0026]进一步地，步骤：根据滤波器权值w(n+1)和参考重构信号x(n)计算得出输出信号y(n+1)具体包括：
[0027]根据所述滤波器权值w(n+1)和所述参考重构信号x(n)计算得出控制系统输出信号u(n+1)；
[0028]u(n+1)＝w(n+1)*x(n)
[0029]根据所述控制系统输出信号u(n)和物理传递通道系数H(n)，计得出y(n+1)；
[0030]y(n+1)＝u(n+1)*H(n)。
[0031]进一步地，在步骤：计算得出滤波器权值w(n+1)中具体包括如下步骤：
[0032]计算各输出通道的滤波器权值信号w
j
(n)，
[0033]w
j
(n)＝[w
j1
(n),w
j2
(n),.....w
ji
(n)]T
[0034]其中j为输出通道序号，所述j大于或等于2，i为误差通道数，所述i大于2；
[0035]通过w
j
(n)得出各输出通道的滤波器权值信号w
j
(n+1)。
[0036]进一步地，在步骤：通过w
j
(n)得出各输出通道的滤波器权值信号w
j
(n+1)
[0037]中，具体包括如下步骤：
[0038]计算一输出通道的滤波器权值
[0039]其中s
u
为预设因数，为预设因数，
[0040]一通道的重构参考信号x
ij
(n)为定值。
[0041]进一步地，所述一通道的重构参考信号x
ij
(n)由一通道的控制系统参考信号R
i
(n)和次级通道辨识参数得出：
[0042][0043]进一步地，一通道的控制系统参考信号R
i
(n)由下述公式得到：
[0044][0045]进一步地，步骤：根据所述滤波器权值w(n+1)和所述参考重构信号x(n)计算得出
控制系统输出信号u(n)具体包括：
[0046][0047]为实现上述目的，本实施例还提供了一种主动控制系统，包括：控制器模块和执行模块，所述控制器模块用于拾取并更新误差信号e(n)，所述控制器模块用于输出重构参考信号x(n)，通过所述误差信号e(n)和所述重构参考信号x(n)得出控制输出信号，所述执行模块用于接触所述控制输出信号。
[0048]进一步地，所述控制器模块和所述执行模块之间连接有功率放大器。
[0049]本专利技术的技术效果在于，通过在每一个时刻都根据误差信号e(n)和公式更新误差信号e(n+1)，使得输出信号y(n+2)不会超过饱和输出信号，本实施例中更新误差信号的方法为在计算过程中进行了更新，而非在结果上判定是否合理，再反馈到计算中，整体计算量小，且输出稳定。
附图说明
[0050]下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0051]图1为本申请实施例1提供的主动控制系统的模块图。
具体实施方式
[0052]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种主动控制系统的抗饱和控制方法，共特征在于，包括如下步骤：拾取误差信号e(n)；输出重构参考信号x(n)；根据所述输出重构参考信号x(n)和所述误差信号e(n)，计算得出输出信号y(n+1)；更新误差信号e(n+1)为：其中为预设因子；根据所述重构参考信号x(n)和所述误差信号e(n+1)计算得出输出信号y(n+2)。2.根据权利要求1所述的主动控制系统的抗饱和控制方法，其特征在于，步骤：根据输出重构参考信号x(n)和误差信号e(n)，计算得出输出信号y(n+1)具体包括如下步骤：根据所述重构参考信号x(n)和所述误差信号e(n)，计算得出滤波器权值w(n+1)；根据所述滤波器权值w(n+1)和参考重构信号x(n)计算得出输出信号y(n+1)。3.根据权利要求2所述的主动控制系统的抗饱和控制方法，其特征在于，步骤：根据所述重构参考信号x(n)和所述误差信号e(n)，计算得出滤波器权值w(n+1)中：w(n+1)＝w(n)+x(n)*e(n)。4.根据权利要求1或3所述的主动控制系统的抗饱和控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：设滤波器权值的最优解为Wopt检测滤波器权值的当前值为Wp；得出Wopt与Wp的关系为：Wp＝
‑
Wopt/(1+γ)其中所述γ为输出抗饱和约束因子；W(k+1)与W(k)之间的关系为：W(k+1)＝γW(k)+uX
s
(n)e(k)更新e(k)，使所述滤波器权值的当前值Wp小于最大权值Wm。5.根据权利要求4所述的主动控制系统的抗饱和控制方法，其特征在于，步骤：根据滤波器权值w(n+1)和参考重构信号x(n)计算得出输出信号y(n+1)具体包括：根据所述滤波器权值w(n+1)和所述参考重构信号x(n)计算得出控制系统输出信号u(n+1)；u(n+1)＝w(n+1)*x(n)根据所述控制系统输出信号u(n)和物理传递通道系数H(n)，计得出y(n+1)；y(n+1)＝u(n+1)*H(n)。6.根据权利要求5所述的主动控制系统的抗饱和控制方法，其特征在于，在步骤：计算得出滤波器权值w(n+1)中具体包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：范文焜，胡宾，宋怡欣，王蛟，朱金晏，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：
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