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作者：

曹筱雅

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摘要：

以往主动控制算法的设计仿真大多采用MATLAB程序或Simulink工具,而控制算法的硬件实现主要依靠TI公司的DSP,缺少良好的人机交互界面,此外对非专业人员来说开发难度也是相对较大.针对此类问题,本文基于LabVIEW平台,采用LabVIEW开发环境自身特有的图形化编程语言,编写开发了基于自适应滤波算法的振动主动控制仿真软件以及控制器软件,开展了自适应振动主动控制的仿真和实验研究.本文研究分析了LMS自适应算法及其改进算法,对各算法的基本原理做了比较详细的理论推导和介绍;并在此基础上,编制了每个算法对应的LabVIEW程序.以系统辨识的应用为背景,利用LabVIEW工具设计搭建了自适应系统辨识仿真平台,通过仿真实例对软件进行了测试,并对各LMS算法进行了仿真比较分析.对滤波x-LMS主动控制算法及各种误差通道在线辨识算法进行了分析,运用LabVIEW开发工具,完成了算法的程序设计,分别编写了基于误差通道离线辨识和在线辨识算法的振动主动控制仿真程序和程序界面,并进行了算法的仿真分析,验证了所编写的振动主动控制算法程序的正确性和可靠性.在算法仿真研究的基础上,采用NI公司的PXIe-8135RT控制器,配合PXI6280/6733实时数据采集控制卡等必要的硬件设备,进行了振动主动控制实验.本文没有利用LabVIEW现有的自适应滤器工具包,而是自行应用LabVIEW语言编写了LMS算法程序模块,进而设计编写了基于LMS算法的系统辨识程序和基于滤波x-LMS算法的实验控制程序及软件界面,从而搭建了一个振动主动控制实验平台系统,并进行了系统辨识和振动主动控制的实验研究.实验取得了较好的辨识和振动控制效果,从而验证了本文所编写开发的系统辨识和主动控制软件的正确性和有效性.本文的仿真和试验均表明,利用LabVIEW平台能够方便,高效地进行振动主动控制的算法仿真,以及实验控制软件的设计开发,并实现具有较强功能的可视化的人机交互界面仿真,便于工程技术人员快速技术开发.

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关键词：

振动主动控制；LabVIEW；LMS算法；误差通道辨识

学位级别：

硕士

DOI：

CNKI:CDMD:2.1018.052010