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工作空间噪声主动控制ChFxLMS算法

李飞 黄双

李飞, 黄双. 工作空间噪声主动控制ChFxLMS算法[J]. 上海工程技术大学学报, 2022, 36(3): 284-289. doi: 10.12299/jsues.22-0013
引用本文: 李飞, 黄双. 工作空间噪声主动控制ChFxLMS算法[J]. 上海工程技术大学学报, 2022, 36(3): 284-289. doi: 10.12299/jsues.22-0013
LI Fei, HUANG Shuang. Active control of workspace noise based on ChFxLMS algorithm[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2022, 36(3): 284-289. doi: 10.12299/jsues.22-0013
Citation: LI Fei, HUANG Shuang. Active control of workspace noise based on ChFxLMS algorithm[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2022, 36(3): 284-289. doi: 10.12299/jsues.22-0013

工作空间噪声主动控制ChFxLMS算法

doi: 10.12299/jsues.22-0013
基金项目: 国家自然科学基金项目资助(51905331);上海研发公共服务平台建设项目资助(18DZ2295900);上海工程技术大学青年科研团队培育计划资助(QNTD202112)
详细信息
    作者简介:

    李飞:李 飞(1996−),男,在读硕士,研究方向为振动与噪声控制. E-mail: 2211675029@qq.com

    通讯作者:

    黄 双(1989−),女,副教授,博士,研究方向为振动与噪声控制. E-mail: huangshuang2000@126.com

  • 中图分类号: TP202

Active control of workspace noise based on ChFxLMS algorithm

  • 摘要:

    为改善滤波x最小均方(Filter-x Least Mean Square,FxLMS)算法不能同时兼顾稳态误差与收敛速度的不足,提出一种基于cosh函数的变步长FxLMS(Cosh-FxLMS,ChFxLMS)算法. 通过cosh函数建立误差信号与步长因子间的联系,使得步长因子按照cosh函数特性实时调整;分析不同参数对ChFxLMS算法性能的影响,为算法参数选取作指导;分别将正弦信号和实测织机信号作为输入信号,对ChFxLMS算法性能进行验证,并与FxLMS算法、基于sigmoid函数的变步长FxLMS(Sigmoid-FxLMS,SFFxLMS)算法进行对比. 仿真结果表明,ChFxLMS算法性能在时域和频域上都取得较好的控制效果. 分析结果表明,该算法能较大地降低稳态误差和提高收敛速度. 该研究成果可为工作空间噪声主动控制提供一种新思路.

  • 图  1  FxLMS算法框图

    Figure  1.  Block diagram of FxLMS algorithm

    图  2  步长随误差信号变化曲线

    Figure  2.  Variation curve of step length with error signal

    图  3  α取不同值时误差信号曲线

    Figure  3.  Error signal curves at different values of α

    图  4  β取不同值时误差信号曲线

    Figure  4.  Error signal curves at different values of β

    图  5  m取不同值时误差信号曲线

    Figure  5.  Error signal curves at different values of m

    图  6  正弦信号输入时3种算法误差曲线图

    Figure  6.  Error curves of three algorithms when sinusoidal signal is input

    图  7  正弦信号输入时3种算法均方误差曲线图

    Figure  7.  Mean square error curves of three algorithms when sinusoidal signal is input

    图  8  织机噪声时域波形图

    Figure  8.  Time domain waveform of loom noise

    图  9  织机噪声控制3种算法误差曲线图

    Figure  9.  Error curves of three algorithms for loom noise control

    图  10  织机噪声控制3种算法均方误差曲线图

    Figure  10.  Mean square error curves of three algorithms when loom noise is input

    图  11  织机噪声控制频域控制图

    Figure  11.  Frequency domain control of loom noise control

    表  1  正弦信号输入时各算法参数值

    Table  1.   Parameter values of each algorithm when sinusoidal signal is input

    参数SFFxLMS算法ChFxLMS算法
    $ {\alpha _1} $$ {\beta _1} $$ {m_1} $$ \alpha $$ \beta $$ m $
    4 6 1 40 10 1
    下载: 导出CSV

    表  2  织机噪声控制时各算法参数值

    Table  2.   Parameter values of each algorithm when loom noise is input

    参数SFFxLMS算法ChFxLMS算法
    $ {\alpha _1} $$ {\beta _1} $$ {m_1} $$ \alpha $$ \beta $$ m $
    4 0.9 1 20 5 1
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-19
  • 刊出日期:  2022-06-30

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