[发明专利]一种基于扩散协作策略的分布式主动振动抑制方法

权利要求书

1.一种基于扩散协作策略的分布式主动振动抑制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

确定受控对象的待减振位置，在所述待减振位置上布置控制节点，其中控制节点由误差传感器、作动器和处理器组成；量化不同控制节点间的次级通道耦合程度，保留耦合程度满足预设阈值的次级通道，得到控制网络拓扑结构；

基于所述控制网络拓扑结构，根据基于扩散协作策略的分布式主动振动抑制算法更新控制节点的控制权向量，并基于所述控制权向量计算各控制节点的作动力；

控制节点的作动力经次级通道引起的次级响应与待减振位置处的期望信号进行叠加，实现抑制待减振位置处的振动，其中所述期望信号为受控对象的外扰激振力经初级通道引起的初级响应。

2.根据权利要求1所述的一种基于扩散协作策略的分布式主动振动抑制方法，其特征在于，所述误差传感器和作动器布置在同一物理位置。

3.根据权利要求1所述的一种基于扩散协作策略的分布式主动振动抑制方法，其特征在于，所述量化不同控制节点间的次级通道耦合程度具体包括：

第一控制节点的作动器输出与所述受控对象外扰激振力相同的激励，并采集所有控制节点的误差信号幅值；

第二控制节点的作动器输出与所述受控对象外扰激振力相同的激励，并采集所有控制节点的误差信号幅值；

遍历所有控制节点的作动器并采集所有误差信号幅值,将采集到的幅值按上述遍历顺序保存为N*N的矩阵C，其中N为控制节点的总数；

判断所述矩阵C中的元素是否满足所述预设阈值，若满足，则将该元素置0，否则置1，得到矩阵A。

4.根据权利要求3所述的一种基于扩散协作策略的分布式主动振动抑制方法，其特征在于，对所述矩阵A进行无向化操作获取融合矩阵，所述无向化操作具体为：

A＝A+A^T+I

其中，T为矩阵转置，I为单位矩阵。

5.根据权利要求1所述的一种基于扩散协作的分布式振动主动抑制方法，其特征在于，所述基于扩散协作策略的分布式主动振动抑制算法具体包括：

获取控制节点的邻居次级通道传递函数的离线辨识结果；

基于所述辨识结果对参考信号进行滤波获取滤波参考信号，其中所述参考信号与受控对象的外扰激振力相同；

基于所述控制网络拓扑结构对所述滤波参考信号进行融合获取融合滤波参考信号；

计算所述期望信号与次级响应间的误差信号；

更新控制节点的控制权向量；

计算控制节点的作动力；

对上述过程进行循环迭代，直到所述误差信号满足预设条件。

6.根据权利要求5所述的一种基于扩散协作策略的分布式主动振动抑制方法，其特征在于，对所述滤波参考信号进行融合根据以下公式计算：

其中，{a_j,k≥0}为融合系数，表示滤波参考信号，L为控制滤波器阶数，j为控制节点k的邻居控制节点，n为当前时刻。

7.根据权利要求5所述的一种基于扩散协作策略的分布式主动振动抑制方法，其特征在于，所述误差信号根据以下公式计算：

其中，W(n)是控制网络的拓扑结构在第n时刻对全局理论解W^o∈R^LJ的估计值，e(n)＝[e₁(n),e₂(n),…,e_J(n)]^T，d(n)＝[d₁(n),d₂(n),…,d_J(n)]^T，表示期望信号，J为控制网络中控制节点的总数，k为当前控制节点编号。