In this paper, active noise control (ANC) of a Volterra system with a nonlinear secondary path is proposed in the presence of a linear acoustic feedback, whereby the conventional ANC of a linear system with online acoustic feedback-path modeling is further extended to ANC of a Volterra system with a linear acoustic feedback path. In particular, the proposed ANC system consists of two adaptive Volterra filters (for nonlinear noise control and nonlinear adaptive noise cancellation) and one feedback-path modeling filter. Simulation results show that the proposed approach yields more effective reduction of disturbances arising from the acoustic feedback, in addition to high nonlinear ANC performance.
능동 머플러는 자동차 머플러의 배기소음을 저감하기 위하여 능동 소음 제어 기법을 적용하여 구현된다. 기존의 보편적인 Filtered_x LMS 알고리즘은 음향 궤환이 존재할 경우 제어필터의 차수가 매우 커지고 수렴성이 악화되는 문제가 있다. 이를 보완할 수 있는 Recursive LMS 알고리즘은 적응필터의 적응과정에서 쉽게 발산할 수 있어 적용이 제한되어 왔다. 본 논문에서는 수렴 성능과 계산량 부담이 개선되도록 1차 경로와 2차 경로 전달함수의 구조를 IIR 필터로 설계하였으며 IIR 필터 구조의 단점인 안정성 확보를 위해 안정화 필터 알고리즘을 적용하였다. 안정화 필터 알고리즘은 적응과정 중에 음향 궤환에 해당하는 전달함수의 극점이 발산하는 것을 방지하기 위하여 극점을 단위원 내부로 끌어 당기는 역할을 수행한다. 이러한 방법으로 능동 머플러 시스템의 계산량 절감과 수렴성능을 향상시킬 수 있다. 제안한 시스템의 유용성을 보이기 위하여 가변 환경인 디젤 엔진의 배기음향을 대상으로 기존의 Filtered_x LMS 알고리즘과 제안한 시스템과의 성능을 비교하여 그 우수성을 보였으며, 계산량은 절반 이하, 수렴 특성은 4배 이상의 성능을 보였다.
This paper is concerned with the active control experiments on elevator vibrations by means of the active roller guide. To this end, a roller guide was designed using a voice-coil actuator and linear guide. A simple proportional control algorithm combined with the band-pass filter was implemented using the DSP. Based on the initial experiments, a new control system which can handle lateral and front-back vibrations of elevator was built and tested using the elevator test tower. The experimental results show that the elevator vibrations are reduced by the active control technique.
An active vibration control technique of a time-varying cantilever beam is proposed in this study. A simple in-house coil sensor instead of expensive commercial sensors was used to measure the vibrational displacement of the beam. Active band pass filters and artificial neutral net works detect the frequencies, amplitudes, and phases of the main vibration mode. The time constants of the low pass filter representing the positive position feedback controller are updated in real-time, which generates the control voltage input to actuate the piezoelectric actuator and suppress the vibration. An experiment was successfully performed to verify the algorithm for a cantilever beam, which fundamental natural frequency arbitrarily varies between 9 Hz ~ 18 Hz. The present active vibration suppression technique can be applied to variety of structures which undergoes large variation of dynamic characteristics while operating.
본 논문에서는 능동소음제어를 위하여 망각형 지연 LMS(least mean square) 알고리듬을 이용한 이중루프제어 모델을 제안하였다. 제안한 이중루푸제어 모델은 계산양을 줄이기 위해 이득과 음향시간지연인자를 이용하여 온라인으로 라우드스피커 특성 및 오차음경로를 추정한다. 이중루프구조를 통한 오차신호의 제어는 보다 견실한 제어시스템이 된다. 음향시간지연을 추정하기 위한 필터의 입력신호는 입력 마이크로폰 신호와 적응필터의 차를 사용한다. 망각형 지연 LMS 알고리듬은 비정상상태에서 계수들의 발산을 방지하기 위해 사용한다. 실제 소음신호에 대하여 제안한 이중루프제어 모델은 소음레벨이 평균 12.9dB정도 감쇠되었다.
Generally, A Dynamic Absorber by using Active viscous Damping is highlighted for effective suspension system, such as improved ride comfort and handling in the market. Lately, this system based on the Sky-Hook damper theory is introduced by the name of "Active Dynamic Absorber" to us. This system has an excellent performance in contrast to Passive. Adaptive Dynamic Absorber, besides having low cost components of system, low energy consumption. light weight of system. In this viewpoint. most of car-maker will adopt this system in the near future. For this reason, we developed Dynamic Absorber by using Active viscous Damping which is equipped with continuously variable Dynamic Absorber and Control logic consisting Filter and Estimator. control apparatus of Dynamic Absorber operated by 16-bit microprocessor of high performance. variable device of viscous Damping. G-sensor so on. In this paper. several important points of development procedure for realizing this system will be described with results in which is obtained from experiment by simulation and Full car test in Proving ground. respectively.pectively.
능동 소음제어시스템의 적응필터 알고리즘으로 FIR구조가 많이 사용되고 있으나, FIR 필터는 IIR 필터에 비해 비슷한 성능을 얻기 위해 필터의 차수가 커져야 하므로 계산량이 많아지는 단점이 있다. IIR 필터의 경우는 항상 극점이 존재하므로 안정성에 문제가 많으며 능동 소음 제어 시스템의 작동 초기에 IIR 필터의 극점이 z평면에서 단위 원 밖으로 나가는 경우 시스템 자체가 불안정해질 수 있다. 본 논문에서는 초기에 IIR 필터의 극점을 원점방향으로 끌어당겨 안정도를 개선하고 정상상태에는 원위치로 보내 필터성능에는 영향을 미치지 않는 안정도가 강화된 적응 IIR 필터 알고리즘을 제안한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 안정도가 개선된 IIR 필터의 성능이 우수함을 확인하였으며, 소음실에서 TMS320C6701 DSP 칩을 사용하여 소음제어 실험을 한 결과 안정되게 l0㏈ 이상의 소음 감쇄 효과를 얻었다.
For ANC systems applied to aircrafts or passenger ships, engines from which reference signals are usually measured are located so far from seats where main part of controllers are placed. It can make feedforward ANC scheme difficult to implement or very costly. Feedback ANC algorithms which do not require reference signals and use error signals alone to update the filter, are usually sensitive to measurement noise ' and impulse noise. In this paper, reference signal needed for the feedforward control is not measured directly but generated with the estimated frequencies. Cascade adaptive notch filter (ANF), which has the low computational burden, is used to implement ANC system in real time. Several ANFs of order 2 are connected in series to estimate multiple sinusoids. Computer simulations and experiments in the laboratory for verifying efficacy of the proposed algorithm are carried out.
본 연구에서는 구조계와 제어계가 결합된계에 대하여, 성능 평가함수의 구조 설계변수에 대한 감도를 Riccati방정식으로부터 직접 해석할 수 있는 효율적인 방안을 제시하여 동시최적설계가 가능토록한다. 그리고 유색잡음의 불규칙 노면입력을 받는 차체탄성을 고려한 Hac의 2륜 차량의 모델에 LQG제어를 행한 경우에 대하여, 본 연구 방법을 적용시켜 동시 최적화를 수행한 제어성능 특성을 종래의 최적제어만에 의한 제어성능과 비교, 검토 한다. 구조설계변수로는 현가장치의 강성특성, 감쇠특성 및 현가장치 지지점의 위치로 선정한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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