JPH10301579A - Adaptive control system - Google Patents

Adaptive control system

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JPH10301579A
JPH10301579A JP9109191A JP10919197A JPH10301579A JP H10301579 A JPH10301579 A JP H10301579A JP 9109191 A JP9109191 A JP 9109191A JP 10919197 A JP10919197 A JP 10919197A JP H10301579 A JPH10301579 A JP H10301579A
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JP
Japan
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transfer function
adaptive
signal
wave
adaptive control
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Application number
JP9109191A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Suzuki
真一 鈴木
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Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nok Corp filed Critical Nok Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adaptive control system capable of improving adaptive control performance and obtaining the stable adaptive control performance for a long time. SOLUTION: This system is constituted as follows: a transfer function H' estimating an operation characteristic of an interference wave motion generation means is optimized successively by the first adaptive control algorithm LMSH based on a control signal y outputted from an adaptive filter and a detection signal e of the first detection means, and the transfer function C' of the adaptive filter is optimized successively by the second adaptive control algorithm so as to follow up a change in a propagation characteristic of a wave motion from a wave motion generation source to a control point based on output information r making the detection signal of the second detection means of this transfer function to be an input and the detection signal e of the first detection means, and the control signal y according to the input of the detection signal of the second signal detection means is outputted to the interference wave motion generation means based on the transfer function C' of this adaptive filter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車内の騒
音を消音制御したり、除振台の振動制御を行うのに好適
な適応制御システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive control system suitable for controlling, for example, noise in a vehicle or vibration of a vibration isolation table.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、乗用車などの車室内においてエン
ジンから伝搬される騒音を抑制する試みがなされてお
り、例えば、車室内の所定の位置での騒音を抑制するた
めに、車室内に設けたスピーカから所定の位置に向けて
騒音に応じた振幅と位相を有する音波を付与して騒音と
干渉させることにより、能動的に騒音抑制を行う方法が
知られている。例えば、スピーカからの音波の出力を適
応制御することにより、騒音の伝搬経路の伝搬特性の変
動があっても、スピーカからの音波によって継続的に騒
音を抑制することができる方法も提案されている。ここ
で、図4に適応制御を用いた車室内の騒音抑制システム
の一構成例を示す。図4において、車両2のエンジンの
近傍には、エンジンからの騒音を検出して電気信号に変
換するマイクロフォン11が設けられ、車室内の座席に
は座席近傍の騒音を検出して電気信号に変換するマイク
ロフォン13が設けられ、車室内の天井部には、音波を
出力可能なスピーカ15が設けられている。また、適応
制御装置101は、マイクロフォン11の出力xおよび
マイクロフォン13の出力eが入力され、マイクロフォ
ン13の出力eが最小、理想的には零とするような音波
信号yをスピーカ15に出力する。スピーカ15から音
波が出力されると、座席付近でエンジンからの騒音とス
ピーカ15から音波が干渉して打ち消し合い、車室内の
騒音が抑制されることになる。
2. Description of the Related Art In recent years, attempts have been made to suppress noise transmitted from an engine in a passenger compartment of a vehicle or the like. For example, in order to suppress noise at a predetermined position in the passenger compartment, a noise control device is provided in the passenger compartment. 2. Description of the Related Art There is known a method of actively suppressing noise by applying a sound wave having an amplitude and a phase corresponding to the noise from a speaker to a predetermined position and causing the sound to interfere with the noise. For example, a method has been proposed in which noise can be continuously suppressed by sound waves from the speaker by adaptively controlling the output of sound waves from the speaker, even if the propagation characteristics of the noise propagation path fluctuate. . Here, FIG. 4 shows a configuration example of a vehicle interior noise suppression system using adaptive control. In FIG. 4, a microphone 11 for detecting noise from the engine and converting the noise into an electric signal is provided in the vicinity of the engine of the vehicle 2, and the noise in the vicinity of the seat is detected and converted to an electric signal in a seat in the vehicle compartment. Microphone 13 is provided, and a speaker 15 capable of outputting a sound wave is provided on a ceiling portion in the vehicle cabin. The adaptive control apparatus 101 receives the output x of the microphone 11 and the output e of the microphone 13 and outputs a sound signal y to the speaker 15 such that the output e of the microphone 13 is minimum and ideally zero. When the sound wave is output from the speaker 15, the noise from the engine and the sound wave from the speaker 15 interfere and cancel each other near the seat, and the noise in the vehicle compartment is suppressed.

【0003】上記のように構成される適応制御を用いた
車室内の騒音抑制システムのモデルの一例を図に5示
す。図5に示すモデルは、エンジンの騒音を検出するマ
イクロフォン11の検出信号xを入力とし、マイクロフ
ォン13によって検出される座席位置における騒音信号
eを出力としており、Cはエンジンから発せられる騒音
xの座席に設けられたマイクロフォン13までの伝達経
路の伝達関数、Kはスピーカ15の動作特性を示す伝達
関数、K’はスピーカ15の伝達関数の推定値、Hは適
応フィルタの伝達関数およびLMS(Least Mean Squar
e)は所定の適応制御アルゴリズムを示している。また、
適応フィルタの伝達関数H、適応制御アルゴリズムLM
Sおよびスピーカ15の伝達関数の推定値K’は適応制
御装置101によって実現される。
FIG. 5 shows an example of a model of a vehicle interior noise suppression system using adaptive control configured as described above. In the model shown in FIG. 5, a detection signal x of a microphone 11 for detecting engine noise is input and a noise signal e at a seat position detected by the microphone 13 is output, and C is a seat of the noise x emitted from the engine. , K is a transfer function indicating the operating characteristics of the speaker 15, K ′ is an estimated value of the transfer function of the speaker 15, H is the transfer function of the adaptive filter, and LMS (Least Mean Meaning). Squar
e) shows a predetermined adaptive control algorithm. Also,
Adaptive filter transfer function H, adaptive control algorithm LM
The adaptive control device 101 realizes S and the estimated value K ′ of the transfer function of the speaker 15.

【0004】このような構成において、適応フィルタの
伝達関数Hは、伝達関数K’からの出力zおよびマイク
ロフォン13の検出信号eの情報から、マイクロフォン
13の検出信号eの振幅を最小(理想的には零)とする
制御信号yをスピーカ15に出力するように、適応制御
アルゴリズムLMSによって適応フィルターの係数パラ
メータが更新されていく。適応フィルタの伝達関数Hの
更新は、例えば、次式に基づいて逐次行われる。
In such a configuration, the transfer function H of the adaptive filter minimizes the amplitude of the detection signal e of the microphone 13 (ideally, from the output z from the transfer function K ′ and the information of the detection signal e of the microphone 13). The coefficient parameter of the adaptive filter is updated by the adaptive control algorithm LMS so as to output a control signal y to the speaker 15 to be zero. The update of the transfer function H of the adaptive filter is sequentially performed based on, for example, the following equation.

【数1】 但し、μH は適応フィルタの伝達関数Hの収束特性を調
整する係数である。なお、上記の式は、いわゆるfilter
ed-Xアルゴリズムと呼ばれる。
(Equation 1) Here, μ H is a coefficient for adjusting the convergence characteristic of the transfer function H of the adaptive filter. Note that the above equation is a so-called filter
Called the ed-X algorithm.

【0005】適応フィルタの伝達関数Hは、推定された
スピーカ15の伝達関数K’およびマイクロフォン13
の検出した検出信号eの情報に基づいて、伝搬経路の伝
搬特性を示す伝達関数Cが変動しても、これに追従可能
となっている。このため、逐次更新された適応フィルタ
の伝達関数Hからの制御信号yは、伝達関数Kで表現さ
れたスピーカ15に入力され、その結果、スピーカ15
からは音波が出力され、座席付近で伝達関数Cで表現さ
れた伝搬経路を伝搬してきたエンジンからの騒音と干渉
して、互いに打ち消しあい、車室内の騒音が抑制される
ことになる。
The transfer function H of the adaptive filter is determined by the transfer function K ′ of the estimated speaker 15 and the microphone 13
Even if the transfer function C indicating the propagation characteristic of the propagation path fluctuates on the basis of the information of the detection signal e detected by the above, it can follow this. Therefore, the control signal y from the transfer function H of the adaptive filter, which is sequentially updated, is input to the speaker 15 represented by the transfer function K, and as a result, the speaker 15
From the engine, interferes with noise from the engine that has propagated along the propagation path represented by the transfer function C near the seat, cancels each other, and suppresses the noise in the passenger compartment.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示した適応制御モデルにおいては、スピーカ15の動作
特性を推定する伝達関数K’を予め同定して適応制御を
行う構成となっている。また、スピーカ15の実際の動
作特性が経時劣化等によって変動して伝達関数Kが変動
することがある。スピーカ15の実際の動作特性が変動
すると、適応制御アルゴリズムLMSは、実際の伝達関
数とは異なる推定した伝達関数K’およびマイクロフォ
ン13の検出した検出信号eの情報に基づいて適応フィ
ルタの伝達関数Hを特定していることから、上記システ
ムの騒音抑制の性能が安定しないという欠点もある。
However, the adaptive control model shown in FIG. 5 has a configuration in which a transfer function K 'for estimating the operating characteristics of the speaker 15 is identified in advance and adaptive control is performed. Further, the actual operating characteristics of the speaker 15 may fluctuate due to aging or the like, and the transfer function K may fluctuate. When the actual operation characteristics of the speaker 15 fluctuate, the adaptive control algorithm LMS uses the transfer function H ′ of the adaptive filter based on the information of the estimated transfer function K ′ different from the actual transfer function and the detection signal e detected by the microphone 13. Therefore, there is a disadvantage that the noise suppression performance of the above system is not stable.

【0007】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであって、適応制御性能を向上することができ、ま
た長時間安定した適応制御性能が得られる適応制御シス
テムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an adaptive control system capable of improving adaptive control performance and obtaining stable adaptive control performance for a long time. Aim.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の適応制御システ
ムは、制御点に伝搬する波動を検出する第1の検出手段
と、波動発生源から発せられる波動を検出する第2の検
出手段と、前記波動発生源から発せられ所定の経路を通
じて前記制御点に伝搬された波動を打ち消すための干渉
波動を発生する干渉波動発生手段と、前記第2の検出手
段の検出信号の入力により、前記波動発生源から前記制
御点までの経路の波動の伝搬特性の変化に応じて前記制
御点における波動の振幅を最小化させる干渉波動を前記
干渉波動発生手段に発生させる制御信号を前記干渉波動
発生手段に対して出力する適応フィルタを有する適応制
御手段とを有し、前記適応制御手段は、前記適応フィル
タから出力される制御信号と前記第1の検出手段の検出
信号に基づいて、前記干渉波動発生手段の動作特性を推
定する伝達関数を第1の適応制御アルゴリズムによって
逐次最適化し、この伝達関数の前記第2の検出手段の検
出信号を入力とする出力情報と前記第1の検出手段の検
出信号とに基づいて、前記適応フィルタの伝達関数を前
記波動発生源から制御点までの波動の伝搬特性の変化に
追従するように第2の適応制御アルゴリズムによって逐
次最適化し、この適応フィルタの伝達関数に基づいて前
記第2の信号検出手段の検出信号の入力に応じた制御信
号を前記干渉波動発生手段に出力する。
An adaptive control system according to the present invention comprises: first detection means for detecting a wave propagating to a control point; second detection means for detecting a wave emitted from a wave generation source; An interfering wave generating means for generating an interfering wave for canceling the wave transmitted from the wave generating source to the control point through a predetermined path, and inputting a detection signal from the second detecting means to generate the wave. A control signal for causing the interference wave generating means to generate an interference wave that minimizes the amplitude of the wave at the control point in accordance with a change in the propagation characteristic of the wave on the path from the source to the control point; Adaptive control means having an adaptive filter for outputting the adaptive filter, the adaptive control means based on a control signal output from the adaptive filter and a detection signal of the first detection means, A transfer function for estimating an operation characteristic of the interference wave generating means is sequentially optimized by a first adaptive control algorithm, and output information of the transfer function using a detection signal of the second detection means as input and the first detection information A transfer function of the adaptive filter is sequentially optimized by a second adaptive control algorithm so as to follow a change in a propagation characteristic of a wave from the wave generation source to a control point based on the detection signal of the adaptive filter. The control signal corresponding to the input of the detection signal of the second signal detection means is output to the interference wave generation means based on the transfer function of the second signal detection means.

【0009】本発明では、適応フィルタの伝達関数を逐
次特定する際に、まず、干渉波動発生手段の動作特性を
推定する伝達関数を第1の適応制御アルゴリズムによっ
て逐次最適化する。次いで、干渉波動発生手段の動作特
性を推定する伝達関数の第2の検出手段の検出信号を入
力とする出力情報と第1の検出手段の検出信号とに基づ
いて、適応フィルタの伝達関数を波動発生源から制御点
までの波動の伝搬特性の変化に追従するように第2の適
応制御アルゴリズムによって逐次最適化する。この結
果、干渉波動発生手段の実際の動作特性が経時劣化等に
よって変動しても、適応フィルタの伝達関数を逐次特定
する際に必要な干渉波動発生手段の動作特性を推定する
伝達関数を前記干渉波動発生手段の動作特性の変動に追
従させられることで、適応制御性能を向上することがで
き、かつ長時間安定した適応制御性能が得られる。
In the present invention, when sequentially specifying the transfer function of the adaptive filter, first, the transfer function for estimating the operation characteristic of the interference wave generating means is sequentially optimized by the first adaptive control algorithm. Next, the transfer function of the adaptive filter is changed based on the output information of the transfer function for estimating the operation characteristic of the interference wave generating means, which is the detection signal of the second detection means, and the detection signal of the first detection means. The second adaptive control algorithm sequentially optimizes the change in the propagation characteristic of the wave from the generation source to the control point. As a result, even if the actual operating characteristics of the interference wave generating means fluctuate due to aging, etc., the transfer function for estimating the operating characteristics of the interference wave generating means necessary for sequentially specifying the transfer function of the adaptive filter is determined by the interference. By following the fluctuation of the operation characteristics of the wave generating means, adaptive control performance can be improved, and stable adaptive control performance can be obtained for a long time.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。第1実施形態 図1は、本発明の実施形態に係る適応制御システムを車
室内のエンジン騒音の抑制に適用した場合の構成図であ
る。図1において、車両2のエンジンルームに設置され
たエンジン4の近傍には、エンジン4からの騒音を直接
検出して電気信号に変換するマイクロフォン11が設け
られ、車室内の座席には座席近傍の騒音を検出して電気
信号に変換するマイクロフォン13が設けられ、車室内
の天井部には、音波を出力可能なスピーカ15が設けら
れている。なお、マイクロフォン11は車両のエンジン
ルームに設置され、マイクロフォン13は車室内に設け
られていることから、マイクロフォン11が捕らえるス
ピーカ15から出力された音波は無視できるほどであ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 is a configuration diagram when an adaptive control system according to an embodiment of the present invention is applied to suppression of engine noise in a vehicle compartment. In FIG. 1, a microphone 11 for directly detecting noise from the engine 4 and converting the noise into an electric signal is provided near an engine 4 installed in an engine room of the vehicle 2, and a seat near the seat is provided in a seat in the vehicle interior. A microphone 13 that detects noise and converts the noise into an electric signal is provided, and a speaker 15 that can output a sound wave is provided on a ceiling portion of the vehicle interior. Since the microphone 11 is installed in the engine room of the vehicle and the microphone 13 is provided in the vehicle interior, the sound wave output from the speaker 15 captured by the microphone 11 is negligible.

【0011】また、適応制御装置21は、車両2の所定
の位置に設置され、上記したマイクロフォン11,13
の検出信号xおよびeがフィードバックされ、スピーカ
15に制御信号yを出力する。適応制御装置21は、マ
イクロプロセッサ23、A/D変換部25,27および
D/A変換部29を有している。
The adaptive control device 21 is installed at a predetermined position of the vehicle 2 and has the above-described microphones 11 and 13.
Are fed back, and a control signal y is output to the speaker 15. The adaptive control device 21 has a microprocessor 23, A / D converters 25 and 27, and a D / A converter 29.

【0012】マイクロプロセッサ23は、各種演算を行
い、また適応フィルタを実現する回路である。A/D変
換部27は、マイクロフォン11の検出信号xをディジ
タル信号に変換してマイクロプロセッサ23に出力する
回路である。A/D変換部25は、マイクロフォン13
の検出信号eをディジタル信号に変換してマイクロプロ
セッサ23に出力する回路である。D/A変換部29
は、マイクロプロセッサ23から出力されるディジタル
信号である制御信号をアナログ信号に変換してスピーカ
15に出力する回路である。
The microprocessor 23 is a circuit that performs various operations and implements an adaptive filter. The A / D converter 27 is a circuit that converts the detection signal x of the microphone 11 into a digital signal and outputs the digital signal to the microprocessor 23. The A / D conversion unit 25 includes the microphone 13
Is a circuit for converting the detection signal e into a digital signal and outputting it to the microprocessor 23. D / A converter 29
Is a circuit that converts a digital control signal output from the microprocessor 23 into an analog signal and outputs the analog signal to the speaker 15.

【0013】図2は図1の騒音抑制システムの適応制御
装置の内部モデルを含めたモデルを示す説明図である。
以下、図2を参照して、本実施形態に係る騒音抑制シス
テムについて説明する。図2に示すモデルは、エンジン
の騒音を検出するマイクロフォン11の検出信号xを入
力とし、マイクロフォン13によって検出される座席位
置における騒音信号eを出力としており、Cはエンジン
からの騒音の座席に設けられたマイクロフォン13まで
の伝達経路の伝達関数、Hはスピーカ15の動作特性を
示す伝達関数、H’はスピーカ15の伝達関数の推定
値、C’は適応フィルタの伝達関数およびLMSH は第
1の適応制御アルゴリズム、LMSC は第2の適応制御
アルゴリズムを示している。また、適応フィルタの伝達
関数C’、第1および第2の適応制御アルゴリズムLM
H ,LMSC およびスピーカ15の伝達関数の推定値
H’は適応制御装置21によって実現される。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a model including an internal model of the adaptive control device of the noise suppression system of FIG.
Hereinafter, the noise suppression system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The model shown in FIG. 2 receives a detection signal x of a microphone 11 for detecting engine noise as an input, and outputs a noise signal e at a seat position detected by the microphone 13, and C is provided on a seat for noise from the engine. H is a transfer function indicating the operating characteristics of the speaker 15, H 'is an estimated value of the transfer function of the speaker 15, C' is the transfer function of the adaptive filter, and LMS H is the first. LMS C indicates the second adaptive control algorithm. Further, the transfer function C ′ of the adaptive filter, the first and second adaptive control algorithms LM
S H , LMS C and the estimated value H ′ of the transfer function of the speaker 15 are realized by the adaptive control device 21.

【0014】図2において、第1の適応制御アルゴリズ
ムLMSH には、マイクロフォン11の検出信号xを入
力とする適応フィルタの伝達関数C’の出力y(制御信
号)が入力されるとともに、マイクロフォン13の検出
信号eが入力される。第1の適応制御アルゴリズムLM
H は、マイクロフォン13の検出信号eおよび伝達関
数C’の出力yを基に、スピーカ15の伝達関数の推定
値H’を更新する。なお、スピーカ15の伝達関数の推
定値H’は、実際のスピーカ15の動作特性を所定の同
定方法によって予め同定することにより特定することが
できる。
In FIG. 2, an output y (control signal) of a transfer function C ′ of an adaptive filter to which a detection signal x of a microphone 11 is input is input to a first adaptive control algorithm LMS H , and the microphone 13 Is input. First adaptive control algorithm LM
S H updates the estimated value H ′ of the transfer function of the speaker 15 based on the detection signal e of the microphone 13 and the output y of the transfer function C ′. The estimated value H ′ of the transfer function of the speaker 15 can be specified by previously identifying the actual operation characteristics of the speaker 15 by a predetermined identification method.

【0015】具体的には、次式に示す制御アルゴリズム
によって、スピーカ15の伝達関数の推定値H’を更新
する。
Specifically, the estimated value H 'of the transfer function of the speaker 15 is updated by the control algorithm shown in the following equation.

【数2】 但し、μH はスピーカ15の伝達関数の推定値H’の収
束特性を調整する係数である。上記式によって、スピー
カ15の伝達関数の推定値H’は、その時点における最
適な値に収束するように更新される。したがって、スピ
ーカ15の動作特性が経時劣化等によって変動しても、
スピーカ15の伝達関数の推定値H’はスピーカ15の
動作特性の変動に追従することになる。
(Equation 2) Here, μ H is a coefficient for adjusting the convergence characteristic of the estimated value H ′ of the transfer function of the speaker 15. According to the above expression, the estimated value H ′ of the transfer function of the speaker 15 is updated so as to converge to the optimum value at that time. Therefore, even if the operating characteristics of the speaker 15 fluctuate due to deterioration over time or the like,
The estimated value H ′ of the transfer function of the loudspeaker 15 follows the fluctuation of the operating characteristics of the loudspeaker 15.

【0016】第2の適応制御アルゴリズムLMSC
は、更新されたスピーカ15の伝達関数の推定値H’に
マイクロフォン11の検出信号xを入力とする出力rが
入力されるとともに、マイクロフォン13の検出信号e
が入力される。第2の適応制御アルゴリズムLMSC
は、マイクロフォン11の検出信号xおよびスピーカ1
5の伝達関数の推定値H’の出力rに基づいて適応フィ
ルタの伝達関数C’を更新する。
The second adaptive control algorithm LMS C receives the output r of the updated estimated transfer function H ′ of the speaker 15 and the detection signal x of the microphone 11, and detects the microphone 13. Signal e
Is entered. Second adaptive control algorithm LMS C
Are the detection signal x of the microphone 11 and the speaker 1
5, the transfer function C ′ of the adaptive filter is updated based on the output r of the estimated value H ′ of the transfer function.

【0017】具体的には、次式に示す制御アルゴリズム
によって、適応フィルタの伝達関数C’を更新する。
Specifically, the transfer function C 'of the adaptive filter is updated by the control algorithm shown in the following equation.

【数3】 但し、μC は適応フィルタの伝達関数C’の収束特性を
調整する係数である。上記式によって、適応フィルタの
伝達関数C’は、その時点における最適な値に収束する
ように更新され、適応フィルタの係数パラメータが更新
される。したがって、エンジンからの騒音の座席に設け
られたマイクロフォン13までの伝達経路の伝達関数C
が環境変化等によって変動しても、適応フィルタの伝達
関数C’はこれに追従することになる。
(Equation 3) Here, μ C is a coefficient for adjusting the convergence characteristics of the transfer function C ′ of the adaptive filter. According to the above expression, the transfer function C ′ of the adaptive filter is updated so as to converge to the optimum value at that time, and the coefficient parameter of the adaptive filter is updated. Therefore, the transfer function C of the transfer path of the noise from the engine to the microphone 13 provided on the seat is provided.
Is changed due to an environmental change or the like, the transfer function C ′ of the adaptive filter follows this.

【0018】逐次更新された適応フィルタからは、入力
されたマイクロフォン11の検出信号xに対する出力y
が制御信号として、スピーカ15に出力される。スピー
カ15からは、マイクロフォン13の検出する検出信号
eの振幅を最小(理想的には零)とする、波動発生源に
対して振幅および位相が調整された音波が出力される。
From the adaptive filter that has been successively updated, the output y corresponding to the input detection signal x of the microphone 11 is output.
Is output to the speaker 15 as a control signal. The loudspeaker 15 outputs a sound wave whose amplitude and phase are adjusted with respect to the wave generation source so that the amplitude of the detection signal e detected by the microphone 13 is minimized (ideally zero).

【0019】この結果、伝達関数Cを通過してマイクロ
フォン13に到達するエンジンの騒音とスピーカ15か
ら出力される音波とがマイクロフォン13の近傍で互い
に干渉して打ち消し合い、マイクロフォン13の近傍、
すなわち座席付近でのエンジンからの騒音が抑制され
る。
As a result, the noise of the engine that reaches the microphone 13 after passing through the transfer function C and the sound wave output from the speaker 15 interfere with each other near the microphone 13 and cancel each other.
That is, noise from the engine near the seat is suppressed.

【0020】また、スピーカ15の伝達関数の推定値
H’はスピーカ15の動作特性の変動に追従可能である
ため、スピーカ15の伝達関数の推定値H’とスピーカ
15の動作特性の真値Hとの差異は常にほぼ一定の範囲
に収まる。このため、本実施形態に係る騒音抑制システ
ムでは、スピーカ15の伝達関数の推定値H’の初期値
とスピーカ15の伝達関数Hとの間にかなりの差異があ
ったとしても、スピーカ15の伝達関数の推定値H’は
更新されていくうちに、スピーカ15の伝達関数Hに収
束する。この結果、本実施形態に係る騒音抑制システム
の騒音抑制性能が向上することになる。
Further, since the estimated value H 'of the transfer function of the speaker 15 can follow the fluctuation of the operating characteristic of the speaker 15, the estimated value H' of the transfer function of the speaker 15 and the true value H of the operating characteristic of the speaker 15 can be obtained. Is always within a substantially constant range. Therefore, in the noise suppression system according to the present embodiment, even if there is a considerable difference between the initial value of the estimated value H ′ of the transfer function of the speaker 15 and the transfer function H of the speaker 15, The function estimated value H ′ converges on the transfer function H of the speaker 15 while being updated. As a result, the noise suppression performance of the noise suppression system according to the present embodiment is improved.

【0021】さらに、スピーカ15の動作特性が経時劣
化等によって変動しても、スピーカ15の伝達関数の推
定値H’はスピーカ15の動作特性の変動に追従可能で
あり、このスピーカ15の伝達関数の推定値H’の出力
rおよびマイクロフォン13の検出信号eを基に適応フ
ィルタの伝達関数C’は逐次更新されるため、適応フィ
ルタの伝達関数C’はエンジンからの騒音のマイクロフ
ォン13までの伝達経路の伝達関数Cの変動に正確に追
従することが可能となる。この結果、エンジンからの騒
音のマイクロフォン13までの伝達経路の伝達関数Cお
よびスピーカ15の動作特性を示す伝達関数Hが経時変
動しても、本実施形態に係る騒音抑制システムは長時間
安定した騒音の抑制を行うことができる。
Further, even if the operating characteristics of the speaker 15 fluctuate due to deterioration over time or the like, the estimated value H 'of the transfer function of the speaker 15 can follow the fluctuation of the operating characteristics of the speaker 15, and The transfer function C ′ of the adaptive filter is sequentially updated on the basis of the output r of the estimated value H ′ and the detection signal e of the microphone 13, so that the transfer function C ′ of the adaptive filter is the transmission of noise from the engine to the microphone 13. It is possible to accurately follow the variation of the transfer function C of the path. As a result, even if the transfer function C of the transfer path of the noise from the engine to the microphone 13 and the transfer function H indicating the operating characteristics of the speaker 15 fluctuate with time, the noise suppression system according to the present embodiment has a long-term stable noise. Can be suppressed.

【0022】第2実施形態 次に、図3は、本実施形態に係る適応制御システムを除
振台の振動抑制システムに適用した場合の構成図であ
る。除振台51は、例えば、半導体装置の製造に用いら
れるステッパ等のような振動を極力避けるべき機器を設
置するのに使用される。図3に示す除振台51は、対象
機器を設置するテーブル52と、テーブル52を支持す
る脚部54と、脚部54と連結され設置面Gに設置され
た設置台53から基本的に構成される。テーブル52に
は、任意の周波数、位相および振幅の振動を発生可能な
アクチュエータ55が固定されているとともに、テーブ
ル52に発生する振動を検出して電気信号に変換する加
速度センサ57が設けられている。設置台53には、設
置台53に伝達された振動を検出し、これを電気信号に
変換する加速度センサ56が設けられている。また、ア
クチュエータ55および加速度センサ56,57は適応
制御装置21に接続されている。適応制御装置21は、
第1実施形態において説明したものと同一の構成となっ
ている。
Second Embodiment Next, FIG. 3 is a configuration diagram in the case where the adaptive control system according to the present embodiment is applied to a vibration suppression system of a vibration isolation table. The anti-vibration table 51 is used, for example, to install equipment such as a stepper used for manufacturing a semiconductor device, which should minimize vibration. The vibration isolation table 51 shown in FIG. 3 basically includes a table 52 on which a target device is installed, legs 54 supporting the table 52, and an installation table 53 connected to the legs 54 and installed on the installation surface G. Is done. An actuator 55 capable of generating vibrations of any frequency, phase, and amplitude is fixed to the table 52, and an acceleration sensor 57 that detects vibrations generated in the table 52 and converts the vibrations into electric signals is provided. . The installation table 53 is provided with an acceleration sensor 56 that detects vibration transmitted to the installation table 53 and converts the vibration into an electric signal. Further, the actuator 55 and the acceleration sensors 56 and 57 are connected to the adaptive control device 21. The adaptive control device 21
The configuration is the same as that described in the first embodiment.

【0023】除振台51は、通常、脚部54と設置台5
3との間に例えばエアによるダンピング機構を具備して
おり、このダンピング機構によって設置面Gから伝達し
てきた振動を減衰させ、脚部54を通じてテーブル52
に伝達される振動を受動的に抑制する。しかしながら、
上記のような受動的な振動抑制方法では、テーブル52
の除振が十分ではない場合もある。このため、除振台5
1に本発明に係る適応制御システムを適用することによ
り、テーブル52に伝達される振動を打ち消すための振
動を上記のアクチュエータ55に発生させることによ
り、能動的に除振台51の除振を行う。
The anti-vibration table 51 usually includes a leg 54 and an installation table 5.
3, a damping mechanism by air, for example, is provided. The damping mechanism attenuates the vibration transmitted from the installation surface G, and the table 52
Passively suppresses vibration transmitted to the vehicle. However,
In the passive vibration suppression method as described above, the table 52
May not be sufficient. For this reason, the vibration isolation table 5
By applying the adaptive control system according to the present invention to 1, the vibration for canceling the vibration transmitted to the table 52 is generated in the actuator 55, thereby actively removing the vibration of the vibration isolation table 51. .

【0024】上記の振動抑制システムのモデル化は、設
置面Gから設置台53および脚部54を通じてテーブル
52まで伝達される振動の伝達経路の伝達特性を示す伝
達関数をCとし、アクチュエータ55の動作特性を示す
伝達関数をHとし、設置台53に伝達される振動を検出
する加速度センサ56の検出信号を入力xとし、テーブ
ル52の振動を検出する加速度センサ57の検出信号を
出力eとする。このようなモデル化を行えば、図2に示
したモデルと全く同じ構成のモデルとなる。
The above-described vibration suppression system is modeled by setting a transfer function indicating a transfer characteristic of a transmission path of a vibration transmitted from the installation surface G to the table 52 through the installation table 53 and the leg 54 as C, and operating the actuator 55 It is assumed that a transfer function indicating a characteristic is H, a detection signal of an acceleration sensor 56 for detecting vibration transmitted to the mounting table 53 is input x, and a detection signal of an acceleration sensor 57 for detecting vibration of the table 52 is output e. By performing such modeling, a model having exactly the same configuration as the model shown in FIG. 2 is obtained.

【0025】したがって、適応制御装置21によってア
クチューエータ55の適応制御を行えば、第1実施形態
において示した車室内の騒音抑制システムと同様に、テ
ーブル52の除振制御が行われることになる。この結
果、テーブル52の除振性能が向上するとともに、テー
ブル52の除振性能が長時間安定して得られる。
Therefore, when the adaptive control of the actuator 55 is performed by the adaptive control device 21, the vibration control of the table 52 is performed in the same manner as in the vehicle interior noise suppression system shown in the first embodiment. . As a result, the vibration isolation performance of the table 52 is improved, and the vibration isolation performance of the table 52 is stably obtained for a long time.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る適応
制御システムによれば、適応制御性能を向上することが
でき、また長時間安定した適応制御性能が得られる。
As described above, according to the adaptive control system of the present invention, the adaptive control performance can be improved, and the adaptive control performance that is stable for a long time can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る適応制御システムを車
室内のエンジン騒音の抑制に適用した場合の構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram when an adaptive control system according to an embodiment of the present invention is applied to suppression of engine noise in a vehicle cabin.

【図2】図1の騒音抑制システムの適応制御装置の内部
モデルを含めたモデルを示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a model including an internal model of an adaptive control device of the noise suppression system of FIG. 1;

【図3】本発明の実施形態に係る適応制御システムを除
振台の振動抑制に適用した場合の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram when the adaptive control system according to the embodiment of the present invention is applied to vibration suppression of a vibration isolation table.

【図4】適応制御を用いた車室内の騒音抑制システムの
一構成例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing one configuration example of a vehicle interior noise suppression system using adaptive control.

【図5】適応制御を用いた車室内の騒音抑制システムの
モデルの一例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a model of a vehicle interior noise suppression system using adaptive control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…車両 4…エンジン 11,13…マイクロフォン 15…スピーカ 21…適応制御装置 23…マイクロプロセッサ 25,27…A/D変換部 29…D/A変換部 2 vehicle 4 engine 11 13 microphone 15 speaker 21 adaptive control device 23 microprocessor 25, 27 A / D converter 29 D / A converter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】制御点に伝搬する波動を検出する第1の検
出手段と、波動発生源から発せられる波動を検出する第
2の検出手段と、前記波動発生源から発せられ所定の経
路を通じて前記制御点に伝搬された波動を打ち消すため
の干渉波動を発生する干渉波動発生手段と、 前記第2の検出手段の検出信号の入力により、前記波動
発生源から前記制御点までの経路の波動の伝搬特性の変
化に応じて前記制御点における波動の振幅を最小化させ
る干渉波動を前記干渉波動発生手段に発生させる制御信
号を前記干渉波動発生手段に対して出力する適応フィル
タを有する適応制御手段とを有し、 前記適応制御手段は、前記適応フィルタから出力される
制御信号と前記第1の検出手段の検出信号に基づいて、
前記干渉波動発生手段の動作特性を推定する伝達関数を
第1の適応制御アルゴリズムによって逐次最適化し、こ
の伝達関数の前記第2の検出手段の検出信号を入力とす
る出力情報と前記第1の検出手段の検出信号とに基づい
て、前記適応フィルタの伝達関数を前記波動発生源から
制御点までの波動の伝搬特性の変化に追従するように第
2の適応制御アルゴリズムによって逐次最適化し、この
適応フィルタの伝達関数に基づいて前記第2の信号検出
手段の検出信号の入力に応じた制御信号を前記干渉波動
発生手段に出力する適応制御システム。
A first detecting means for detecting a wave propagating to a control point; a second detecting means for detecting a wave generated from a wave generating source; An interference wave generating means for generating an interference wave for canceling the wave propagated to the control point; and a propagation of a wave on a path from the wave generation source to the control point by input of a detection signal of the second detection means. Adaptive control means having an adaptive filter for outputting, to the interference wave generation means, a control signal for causing the interference wave generation means to generate an interference wave that minimizes the amplitude of the wave at the control point according to a change in the characteristic. The adaptive control means, based on a control signal output from the adaptive filter and a detection signal of the first detection means,
A transfer function for estimating an operation characteristic of the interference wave generating means is successively optimized by a first adaptive control algorithm, and output information of the transfer function using a detection signal of the second detection means as input and the first detection information A transfer function of the adaptive filter is sequentially optimized by a second adaptive control algorithm so as to follow a change in a propagation characteristic of a wave from the wave generation source to a control point based on the detection signal of the adaptive filter. An adaptive control system for outputting a control signal corresponding to the input of the detection signal of the second signal detecting means to the interference wave generating means based on the transfer function of the second signal detecting means.
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