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《重庆大学》 2002年
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小波自适应控制系统及其在噪声主动控制中的应用研究

张玉璘  
【摘要】:随着现代社会的发展,噪声控制问题日益引起了人们的高度重视和极大关注。无论在民用领域还是军事领域,噪声不但污染环境,损害健康,致使设备疲劳损伤,而且可能危及生命,噪声控制已经成为了一个迫切需要解决的世界性难题,世界各国都投入了大量的人力和物力对此展开了深入的研究。 就噪声主动控制系统而言,目前普遍使用的是自适应控制策略,而且已经取得了丰硕的成果。但自适应控制尚不完善,其中的许多算法存在着明显的不足和特定性。因此运用新的信息分析手段对控制算法进行研究是一个非常有潜力的、具有重要意义的工作。针对这一问题,本文选择了以控制算法和控制方法为切入点,从理论上和实验上进行了研究和探讨。 从总体上讲,本文的主要研究工作如下: 1.本文首先分析了几种常用的最小均方(Least Mean Square, LMS)算法,利用计算机仿真对每一种算法的性能进行比较,总结了影响LMS算法的重要因素,这些都为算法的改进工作提供了重要依据。 2. 本文把小波分析理论和LMS算法结合起来提出了两种结构形式的小波自适应算法,即:分解LMS算法(Decomposition LMS, D-LMS)和分解重构LMS算法(Decomposition and Reconstruction LMS, DR-LMS),对每一种算法进行了深入的理论分析。为了提高小波自适应算法的实时性,推导出了MALLAT算法的一种高效的实现方法。为了从仿真的角度考察小波自适应算法的性能,建立了系统辨识的仿真模型,获得了分别采用小波自适应算法和LMS算法的系统辨识结果。结果表明,与LMS算法相比,小波自适应算法的性能得到了很大的提高,使得控制系统的设计具备了强有力的工具。 3. 根据Filtered-X LMS算法的思想和随机自适应控制理论,建立了小波自适应控制系统。根据D-LMS算法和DR-LMS算法,本文设计了两种形式的小波自适应控制器,在解决小波自适应控制的系统辨识问题时,引入了并行在线系统辨识方法,把D-LMS算法和DR-LMS算法应用了到该辨识方法中,提高了系统辨识的精度。 4. 在以上研究的基础上,把小波自适应控制系统应用到基于智能结构思想的噪声主动控制中,完成了小波自适应控制系统的硬件和软件设计,建立了实验系统,并进行了大量的实时控制实验。实验结果表明,无论对 WP=5 于频率简单的噪声信号还是频率成分复杂的噪声信号,小波自适应控制系统都能对其进行有效的抑制,从而从实验上证明了小波理论的引入改善了自适应算法的性能,提高了自适应控制系统的稳定性和适应性。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB535

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 邓国红;余雄鹰;欧健;张光辉;;基于小波自适应算法的轿车顶棚振动控制[J];北京工业大学学报;2010年12期
2 张玉璘,杨波;一种基于小波理论的LMS算法研究[J];计算机工程与应用;2004年14期
3 陈龙;徐凯;江浩斌;袁传义;;车辆转向与主动悬架集成系统控制[J];江苏大学学报(自然科学版);2006年05期
4 王晓丹;李善姬;;改进的小波分解LMS算法在非线性系统辨识中的应用[J];科技信息;2008年29期
5 刘姜涛;;AANC在非晶变压器降噪中的应用[J];湖北第二师范学院学报;2010年08期
6 徐凯;陈龙;江浩斌;袁传义;汪少华;;汽车转向与主动悬架集成系统的D-LMS控制[J];拖拉机与农用运输车;2007年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张雯雯;LPI雷达信号的消噪与参数估计研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 邓国红;基于压电陶瓷的轿车顶棚振动主动控制技术研究[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 付瑞玲;生物雷达信号处理算法研究[D];郑州大学;2011年
2 马杰;基于神经网络的自适应噪声主动控制研究[D];浙江理工大学;2011年
3 钱燕;客车车内噪声的主动控制技术研究[D];南京林业大学;2006年
4 邢峰;车身板件压电式振动主动控制技术研究[D];重庆理工大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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4 黄尚廉;智能结构——工程学科萌生的一场革命[J];压电与声光;1993年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 司圣柱;小波变换方法及其在化学中的应用[J];安徽教育学院学报;2004年03期
2 付彪,吴先良,李世雄;小波变换法求电磁波动方程的高频解[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年03期
3 陈东方;基于小波变换的Radon变换反演[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年04期
4 王丽华;吴先良;宋开宏;;RK-MRTD算法的稳定性及数值色散性分析[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年05期
5 王素华,张伟林;斜拉桥斜索损伤分析中的小波变换研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
6 潘茂贵,张伟林;桥梁结构检测中小波分析的应用研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年03期
7 罗新宁;农万江;;小波分析在农业气象灾害周期分析中的应用[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年05期
8 胡涛;基于以太网的温室测控系统架构[J];安徽农业科学;2005年05期
9 谭春英;王绪伟;;基于小波变换的烟台市粮食产量变化特征研究[J];安徽农业科学;2006年12期
10 李德福;李金才;王成雨;;优质小麦烟农19的特征特性及丰产高效栽培技术[J];安徽农业科学;2006年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 慕香永;裴润;刘志林;王经甫;;基于小波分析的船舶舵机加载系统多余力研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 袁晓;;超高斯谱函数与子波构造[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
3 赵知劲;;基于三阶累积量的LMS算法及在系统辨识中的应用[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
4 陈向东;袁晓;李齐良;蒋亚东;林理彬;;高斯函数、子波及其局域化特征[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
5 袁晓;陈向东;李齐良;扬家德;;Daubechies子波的简单广义化及其对称性研究[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
6 郭春;罗鹏飞;;一种基于小波变换的目标跟踪算法研究[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
7 应自炉;张有为;;面向对象的小波变换软件包设计[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
8 李波;袁保宗;;LMSF Mean Shift目标跟踪算法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
9 尹丽春;郭涵宁;刘则渊;;智能感知技术前沿热点的可视化研究[A];科学学理论与科学计量学探索——全国科学技术学暨科学学理论与学科建设2008年联合年会论文集[C];2008年
10 丁洪志;;航空发动机试车台噪声的治理[A];环境噪声控制论文集[C];1989年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 杨陈;低噪声轻量化单缸柴油机的虚拟设计技术研究[D];浙江大学;2009年
3 王丽君;基于信号处理的氢燃料发动机优化控制[D];解放军信息工程大学;2010年
4 李诗高;立体影像压缩方法研究[D];武汉大学;2010年
5 刘春波;统计建模方法的理论研究及应用[D];江南大学;2011年
6 赵红强;基于小波分析的我国经济运行特征研究[D];吉林大学;2011年
7 王丹;多维多分辨仿生识别方法研究[D];吉林大学;2011年
8 李晓强;基于在线逼近的不确定非线性系统控制研究[D];大连海事大学;2011年
9 王今朝;大跨斜拉桥断索危险性理论分析及健康监测方法研究[D];东北林业大学;2010年
10 赵兆;相位编码雷达若干关键技术研究[D];南京理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈林;基于GIS的流域水文数据的时空分析[D];山东科技大学;2010年
2 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
3 李卫鹏;正交小波变换支持向量数据描述方法在故障诊断中的应用研究[D];郑州大学;2010年
4 李会臣;基于时频分析的齿轮故障机理及诊断研究[D];郑州大学;2010年
5 宋晓玥;基于TDPCA与SPIHT的高光谱压缩和降维算法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 杨雪娇;点云的边界提取及角点检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 郭洋;基于嵌入式零树图像压缩编码方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘丽媛;增压器噪声控制与进气消声器设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 赵忠南;多孔介质气液两相流流型及流型识别[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 杨维洲;基于数学形态学和亚像素提取的图像检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘太文,伊善贞,费仁元;自适应有源消声次级源安装角度优化试验与研究[J];北京工业大学学报;2004年03期
2 李传光,姜丽飞,李长青;RBF网络在履带车辆舱室内有源降噪的实验研究[J];北京理工大学学报;2004年04期
3 赵兴浩,邓兵,陶然;分数阶傅里叶变换数值计算中的量纲归一化[J];北京理工大学学报;2005年04期
4 路国华,杨国胜,王健琪,荆西京;雷达式生命探测仪中人体数量识别技术的研究[J];北京生物医学工程;2005年01期
5 刘燕;唐金权;张建军;;非晶合金干式变压器几个关键问题[J];变压器;2007年06期
6 邓珺;杨向宇;龙巍;;变压器的降噪技术[J];变压器;2009年03期
7 余晶鑫;周觅;吴嵘;钟诚;;穿墙雷达中的多目标探测研究[J];成都信息工程学院学报;2008年01期
8 邓国红;余雄鹰;汤爱华;;压电驱动器和传感器的ANSYS模拟分析[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年11期
9 邵毅明,王文兴;汽车车内噪声分析及控制技术的发展[J];重庆交通学院学报;2001年S1期
10 宋华,李禹;超宽带穿墙探测雷达的运动目标检测技术[J];电讯技术;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 黄春琳;基于循环平稳特性的低截获概率信号的截获技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
2 欧健;汽轮发电机组振动故障集成诊断网络模型及方法研究[D];重庆大学;2004年
3 刘学广;车内低频噪声多次级声源有源消声系统研究[D];吉林大学;2004年
4 刘晓芳;PZT/聚合物基压电复合材料结构与性能研究[D];武汉理工大学;2005年
5 徐士代;环境激励下工程结构模态参数识别[D];东南大学;2006年
6 孟晋丽;基于邻域相关性的小波域滤波算法研究[D];西北工业大学;2006年
7 刘陵顺;定子双绕组感应发电机的设计及控制系统的研究[D];南京航空航天大学;2007年
8 金艳;低截获概率信号的循环平稳检测与参数估计研究[D];西安电子科技大学;2008年
9 鲍雪山;舰艇自噪声自适应有源抵消技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张春红;压电式主动隔振器的研制[D];河海大学;2002年
2 孙华强;自适应有源反馈噪声控制系统研究[D];西北工业大学;2002年
3 刘宗巍;基于发动机转速的车内噪声自适应主动控制系统研究[D];吉林大学;2004年
4 庞俊恒;基于压电元件的振动被动控制技术研究[D];南京理工大学;2004年
5 王智兴;发动机噪声测试与分析研究[D];中北大学;2005年
6 董淑斌;自适应有源耳罩工程实现的关键技术研究[D];西北工业大学;2005年
7 吴磊;压电智能板振动控制的研究[D];合肥工业大学;2006年
8 王江荣;封闭空间噪声控制系统算法研究[D];兰州理工大学;2006年
9 钱燕;客车车内噪声的主动控制技术研究[D];南京林业大学;2006年
10 樊荣;基于神经网络的自适应噪声抵消的研究[D];太原理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏雪;周林;万蕴杰;张海;雷鹏;;小波变换在谐波检测中的应用[J];电测与仪表;2006年03期
2 周林;夏雪;万蕴杰;张海;雷鹏;;基于小波变换的谐波测量方法综述[J];电工技术学报;2006年09期
3 缑新科;王娜娜;;基于多尺度小波变换的变步长LMS滤波算法[J];工业仪表与自动化装置;2012年03期
4 唐建锋;张登玉;罗湘南;;多尺度小波分解下的自适应语音消噪算法研究[J];计算机工程与应用;2009年23期
5 徐观;苏建;何凤江;陈熔;戴建国;;汽车主销内倾测量精度分析及校准仪器[J];江苏大学学报(自然科学版);2007年03期
6 陈一锴;何杰;郭彦;彭佳;高梦起;;基于平顺性和道路友好性的重型货车悬架优化[J];江苏大学学报(自然科学版);2009年03期
7 苗立东;何仁;;汽车电动助力转向系统的振型分析[J];江苏大学学报(自然科学版);2009年04期
8 徐观;苏建;潘洪达;李洋;田广东;;汽车轴距差检测模型及检定策略[J];江苏大学学报(自然科学版);2010年05期
9 唐建锋;张登玉;罗湘南;;一种基于多尺度小波变换的自适应滤波新算法[J];通信技术;2008年12期
10 刘姜涛;;基于DSP的有源噪声控制系统设计[J];湖北第二师范学院学报;2012年08期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 曹友强;基于机敏约束阻尼的车身结构振动噪声控制研究[D];重庆大学;2011年
2 亓学广;基于FFT和小波变换的电力系统谐波检测方法研究[D];山东科技大学;2007年
3 董红亮;汽车四轮转向和主动悬架的综合控制研究[D];重庆大学;2009年
4 姜吉光;车内噪声品质分析与选择性消声控制方法研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘斌;基于模态的白车身结构优化研究[D];西南交通大学;2011年
2 吴志明;车辆噪声与振动测试系统研究[D];燕山大学;2011年
3 马杰;基于神经网络的自适应噪声主动控制研究[D];浙江理工大学;2011年
4 周贤勇;基于总线的汽车底盘电控单元及系统集成技术[D];浙江工业大学;2012年
5 夏雪;小波变换在不对称系统谐波检测中的研究[D];重庆大学;2006年
6 唐建锋;基于多尺度小波变换的LMS自适滤波算法研究与实现[D];国防科学技术大学;2008年
7 李波;基于CAN-bus的半主动悬架与助力转向系统耦合控制研究[D];西南交通大学;2009年
8 温保岗;主动悬架控制策略研究及试验台设计[D];长安大学;2010年
9 刘经文;四轮独立电动车驱动/转向/制动稳定性集成控制算法研究[D];吉林大学;2012年
10 王大学;基于压电材料的车身梁结构振动控制研究[D];吉林大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 徐长江,宋文忠;基于小波变换估计频域模型误差界[J];控制理论与应用;1997年01期
2 王海斌,黄显林,王永富,胡恒章;优化小波神经元的辨识算法[J];控制与决策;1999年05期
3 王群仙,陈增强,袁著祉;基于小波网络的非线性系统建模与控制[J];控制与决策;1999年04期
4 王群仙,李少远,李焕芝,陈增强,袁著祉;基于小波网络动态补偿的广义预测控制器[J];自动化学报;1999年05期
5 刘山,吴铁军;一种基于小波逼近的稳定直接自适应控制算法[J];自动化学报;1997年05期
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7 杨马英,王树青,王骥程;小波变换和主元分析在动态矩阵控制算法中的应用[J];信息与控制;1997年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 孙文德;噪声主动控制新技术[J];世界产品与技术;1996年04期
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7 刘日山;黄敬党;成峰;;噪声主动控制的进展及发展趋势[J];福建师大福清分校学报;2008年02期
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10 宫淑丽,周洁敏;VC~(++)与MATLAB相结合的噪声主动控制方法[J];交通运输工程学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 朱广荣;陈国平;张方;张穴;;噪声主动控制多通道频域LMS算法及仿真[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张玉璘;小波自适应控制系统及其在噪声主动控制中的应用研究[D];重庆大学;2002年
2 马家义;车用发动机排气噪声有源主动控制管道模拟研究[D];吉林大学;2009年
3 苏丽俐;车内声品质主客观评价与控制方法研究[D];吉林大学;2012年
4 刘剑;基于FXLMS算法的窄带主动噪声控制系统性能分析研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 姜吉光;车内噪声品质分析与选择性消声控制方法研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁明;虚拟仪器环境下前馈自适应噪声主动控制方法研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 张穴;三维空间噪声主动控制方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 雷旭东;基于自适应神经网络的车室噪声主动控制系统研究[D];重庆交通大学;2012年
4 王存海;基于小波变换的噪声主动控制算法研究[D];兰州大学;2006年
5 刘伟;噪声主动控制中作动器位置与反馈增益优化[D];大连理工大学;2008年
6 马杰;基于神经网络的自适应噪声主动控制研究[D];浙江理工大学;2011年
7 孟繁营;基于DSP的汽车内部噪声主动智能控制系统的研究与开发[D];山东大学;2006年
8 宫淑丽;噪声主动控制智能结构研究[D];南京航空航天大学;2002年
9 孟强;汽车发动机排气系统振动性能及内部流场声场仿真分析[D];东北大学;2008年
10 石炜;矩形薄板的振动与声辐射研究及其控制[D];西南交通大学;2010年
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