JP3780212B2 - Active vibration control method of actuator mounted engine mount using adaptive control method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御対象の振動を能動的に除去するための適応制御法を用いた能動的振動制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、適応制御法を用いた能動的振動制御方法としては、例えば図5に示すような適応最小平均自乗フィルタ(以下、Filtered-X LMSと記す)を用いた適応制御が知られている。すなわち、例えば制御対象である自動車のエンジン等の振動発生源35から、クランク軸回転パルスやイグニッションパルス信号をセンサにより取り出して、波形整形されて制御対象信号と同一周波数のパルス信号sにされる。また、振動発生源35からの振動が、伝達系36(G′)を通して車室内に外力dとして伝播される。パルス信号sは、参照信号生成部1により制御対象信号と同一周波数の正弦波に変換して参照信号xにされる。そして、参照信号xは、振幅補償係数及び位相補償係数の関数である適応フィルタW2のフィルタ係数により振幅補償及び位相補償され、出力信号yが形成される。
【0003】
出力信号yは、制御対象系の伝達経路(伝達関数G)3に入力され、制御対象系の伝達経路3を経て処理信号zが出力される。^を冠して標記される推定伝達関数G^4は、制御対象系の伝達経路(伝達関数G)3を予めインパルス応答測定か、周波数掃引加振試験等によって得られた推定の伝達関数であり、制御対象系の伝達経路(伝達関数G)3の推定値が制御プログラム内で、制御対象の各周波数に対応して記憶されて、適応フィルタの更新時に引用される。
【0004】
処理信号zは、エンジンの振動等である伝達系36(G′)を経た外力dが加算され、観測値としてセンサにより検出される。振動制御においてはセンサの検出値の目標は0であり、目標との差が誤差信号eになる。この誤差信号eと推定伝達関数4の推定値gを用い、FIRフィルタ(有限インパルスレスポンスディジタルフィルタ)5により適応フィルタWのフィルタ係数が逐次更新される。このように、Filtered-X LMSによる適応制御系においては、最適に更新された適応フィルタWを用いて振幅及び位相補償された処理信号zにより外力が除去されるようになっている。
【0005】
一方、このFiltered-X LMSによる適応制御法におけるフィルタ係数の演算量を低減する他の適応制御法として、図6に示すような、遅延調和シンセサイザ最小平均自乗フィルタ(以下、DXHS LMSと記す)を用いた適応制御法が知られている。この適応制御法では、例えば信号源である自動車のエンジン等の振動発生源35から、クランク軸回転パルス等をセンサにより取り出して、周波数判定部41にて制御対象周波数ωであることが判定されると共に、制御対象周波数ωの制御対象信号が選択され、正弦波の入力信号xとして適応フィルタW42に出力される。入力信号xは、適応フィルタW42のフィルタ係数により振幅補償及び位相補償され、かつ正弦波の出力信号yに合成されて出力される。出力信号yは、制御対象系の伝達経路(伝達関数G)43を通過後、処理信号zが出力される。処理信号zにはエンジンの振動等である伝達系36(G′)を経た外力dが加算され、観測値としてセンサにより検出される。振動制御においてはセンサの検出値の目標は0であり、目標との差が誤差信号eになる。この誤差信号eと推定伝達関数44の推定値gを用い、デジタルフィルタ45(DXHS LMS)により適応フィルタW42のフィルタ係数が逐次更新される。
【0006】
以上に示したように、上記DXHS LMSを用いた適応制御のアルゴリズムにおいては、係数更新のための畳み込み演算を必要とせず、参照信号の生成においても畳み込み演算は不要であり、そのため、周期性の振動あるいは騒音において、その基本波とその高次成分を制御対象とした場合に、入力に外部からの高調波信号を必要としない。また内部で仮想入力の算出を行うことなしに基本周期のみから演算処理が可能であり、フィルタ係数更新及び参照信号生成のための畳み込み演算も不要となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両等の振動制御のために使用される上記各適応制御法を用いた能動的振動制御方法においては、制御コストを抑える為に低コストのマイクロコンピュータが使用される。この場合、特に制御演算部分において、演算負荷が大きい浮動小数点演算を採用することは困難である為、演算負荷の小さい固定小数点演算が採用されている。しかるに、固定小数点演算では、取扱うことができる数値の範囲が小さく、そのために浮動小数点演算に比べて演算精度が劣ることになる。さらに、制御対象である車両等では、周波数によって十分な信号感度が得られない場合があり、そのような場合には、さらに演算精度が悪化する。このように、固定小数点演算では精度の良いフィルタ係数演算結果が得られないため、出力信号において発散が生じるおそれがあった。これに対して、誤差信号を検出するセンサ側で、信号レベルの変化に対応することが可能である。しかし、この場合は、制御対象が変わる毎に専用のセンサが必要となり、これに対応することは非常に煩雑であると共にコストも要することになる。
【0008】
本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、制御対象における制御状態の違いによる誤差信号のレベルが低くなる場合に、固定小数点演算を用いても、出力信号の発散を起こさない適正な演算を安価に行うことができる適応制御法を用いたアクチュエータ搭載エンジンマウントの能動的振動制御方法を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、上記請求項1に係る発明の構成上の特徴は、振動発生源からの周期性の入力パルス信号に基づいて信号生成部において入力パルス信号の周波数と同一周波数である制御周波数の入力信号を形成し、入力信号に対して適応フィルタの振幅係数及び位相係数の関数であるフィルタ係数により振幅及び位相補償を行い、振幅及び位相補償された出力信号が制御対象系の伝達経路を通過した後、伝達経路通過後の出力と振動発生源からの外力を加算し、加算の結果である誤差信号と制御対象系の予め規定された推定伝達関数により入力信号を振幅及び位相処理した処理信号とに基づいてデジタルフィルタにより振幅係数及び位相係数の逐次更新を行い、伝達経路通過後の出力によって外力を抑制するようにした適応制御法を用いたアクチュエータ搭載エンジンマウントの能動的振動制御方法において、適応制御法による演算が、固定小数点演算によって行われるものであり、かつ制御対象系における制御状態に応じて、誤差信号を増幅手段によって増幅するようにし、増幅手段が、制御対象系における制御状態の違いに応じた複数の異なる増幅度の増幅器と、誤差信号入力線のいずれかの増幅器への接続を切り替える切替手段とを備えており、制御対象系における制御状態の違いに応じて切替手段により対応する増幅器に接続が切り替えられることにある。
【0010】
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、振動発生源からの周期性の入力パルス信号に基づいて信号生成部において入力パルス信号の周波数と同一周波数である制御周波数の入力信号が形成され、入力信号に対して適応フィルタの振幅係数及び位相係数の関数であるフィルタ係数により振幅及び位相補償が行われる。振幅及び位相補償された出力信号が制御対象系の伝達経路を通過した後、該伝達経路通過後の出力と前記振動発生源からの外力を加算することにより誤差信号が得られる。この誤差信号と制御対象系の予め規定された推定伝達関数により入力信号を振幅及び位相処理した処理信号とに基づいてデジタルフィルタにおいて固定小数点演算により振幅係数及び位相係数の逐次更新が行なわれる。
【0011】
ここで、例えば制御対象系のフェールチェックを行うような場合、誤差信号が通常の振幅レベルにあるので、誤差信号はそのままデジタルフィルタに入力される。一方、例えば伝達関数の測定時や通常の制御時のように、誤差信号のレベルが低い場合には、誤差信号のレベルに応じて信号レベルを高めるために増幅が行われる。そのため、デジタルフィルタに入力される誤差信号のレベルが常に適正な値にされる。その結果、演算精度が必ずしも十分ではない固定小数点演算を採用することによっても、浮動小数点演算を行なった場合と同様に、出力信号の発散の起こらない適正な演算を行うことができる。
【0012】
また、上記請求項2に係る発明の構成上の特徴は、前記請求項1に記載の適応制御法を用いたアクチュエータ搭載エンジンマウントの能動的振動制御方法において、制御状態として、フェールチェックの場合はノーマルゲインであり、実際の振動制御時は増幅ゲインとしたことにある。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図1は、同実施形態である車両に適用されたDXHS LMSによる適応制御法を用いた能動的振動除去システムを模式図により概略的に示し、図2はエンジンマウントを断面図により概略的に示し、図3は振動除去システムの能動制御構成をブロック図により示したものである。振動除去システムは、車体10に搭載されたアクチュエータ搭載エンジンマウント20と、振動発生源であるエンジン11の回転数を検知する回転数センサ12と、シート13の下に設けられたピックアップ加速度センサ14と、電気制御装置30とを備えている。
【0014】
エンジンマウント20は、例えば図2に示すように、筒状のケース21内に、防振ゴム22と、防振ゴム22の下方にエンジンの動的変位を制御する電磁式アクチュエータ23を備えている。防振ゴム22は、ケース21の内壁に固定されると共に、固定金具24に取り付けられている。固定金具24には、防振ゴム22のストッパ部22aが、ケース21の一端に向けて設けられている。固定金具24の軸心位置には、固定軸25が軸方向に向けて取り付けられており、その先端がケース21の一端側に設けた貫通穴21aから突出している。ケース21の他端には、固定軸26が設けられている。エンジンンマウント20は、固定軸26によって車体10に固定され、固定軸25にエンジン11を取り付けることにより、エンジン11を支持している。
【0015】
エンジン11のクランク軸には回転数センサ12が取り付けられており、またシート13の下部にはピックアップ加速度センサ14が取り付けられている。回転数センサ12は、クランク軸回転パルス信号を出力し、これに基づいて制御部31は、出力信号の基本周波数を決定する。また、ピックアップ加速度センサ14は誤差信号を出力し、システムの位相特性も予め測定して出力する。
【0016】
振動除去システムの電気制御装置30は、マイクロコンピュータよりなる制御部31を備えており、その一部に増幅部32と、DXHS LMSによる適応制御部40を設けている。制御部31の入力側には、上記回転数センサ12及びピックアップ加速度センサ14が接続されている。ピックアップ加速度センサ14は、増幅部32を介して適応制御部40に接続されている。増幅部32は、2つの増幅器33a,33b及び単なる信号線33cと、切替スイッチ33dとを備えている。切替スイッチ33dは、制御部31の指令に応じてピックアップ加速度センサ14の入力線と、各増幅器33a,33b及び単なる信号線33cのいずれか1つとの接続を切り替える。増幅器33aは、増幅度A(A>1)であり、増幅器33bは増幅度B(B>A)である。制御部31の出力側は、パルス幅変調ドライバ(PWMドライバ)34を介してエンジンマウント20のアクチュエータ23に接続されている。
【0017】
適応制御部40は、図3(a)に示すように、基本的には図6に示したDXHS LMSを用いた適応制御系で構成され、これに加えてさらに誤差信号をデジタルフィルタ45に入力する信号線に上記増幅部32の増幅器33a,33b及び信号線33cと、切替スイッチ33dが配設されている。なお、図3(b)に示すように、増幅部32は、各増幅器33a,33bの前にそれぞれACカップリング用コンデンサ33f,33eを配設してもよい。その結果、温度等の環境要因及び各増幅器自体によるドリフトを対策することができる。
【0018】
つぎに、実施形態の動作について説明する。
例えば制御状態として、誤差信号としてゼロ点を固定し5Vで貼り付けたフェールチェックを行う場合はノーマルゲイン(増幅度1)であり、実際の振動制御時は増幅ゲイン(増幅度A>1)とし、制御系の伝達関数を測定するときは増幅ゲイン(増幅度B>A)を採用することが、予め規定されているとする。
【0019】
制御が伝達関数測定の場合、制御部31は、回転数センサ12からの入力パルス信号sに基づいて周波数判定部41において制御周波数を算出すると共に、制御周波数の正弦波信号である入力信号xを出力する。つぎに、制御部31は、入力された誤差信号eを処理する。ここでは、増幅ゲインBが採用されるので、制御部31は、切替スイッチ33dによって誤差信号入力線の接続を増幅器33bに切り替える。増幅器33bによって増幅された誤差信号eと、制御対象系の予め規定された推定伝達関数44により入力信号xを処理して得られた処理信号gとを用いて、デジタルフィルタ45により振幅係数a及び位相係数φの更新処理が行われ、更新された振幅係数a及び位相係数φが出力される。さらに、制御部31は、適応フィルタW42においては、更新されたフィルタ係数によって、入力信号xの振幅補償及び位相補償を行い、出力信号yを出力する。
【0020】
また、実際の振動制御時は、制御部31は、入力された誤差信号eを処理するにあたって、切替スイッチ33dによって入力線の接続を増幅器33aに切り替える。これにより、誤差信号が増幅度Aに増幅され、デジタルフィルタ45に入力される。このようにレベルの高められた誤差信号により、デジタルフィルタ45において、振幅係数a及び位相係数φの更新処理が発散の生じないように適正に行われる。さらに、フェールチェックのときは、増幅ゲインが1なので、制御部31は、入力された誤差信号eを処理するにあたって、切替スイッチ33dにより入力線の接続を信号線33cに切り替えて、通常の適応制御を行う。
【0021】
以上に説明したように、本実施形態においては、例えば制御系のフェールチェックを行う場合のように、誤差信号が通常の振幅レベルにあるときは、誤差信号はそのままデジタルフィルタに入力される。又、例えば伝達関数の測定時や通常の制御時のように、誤差信号の振動レベルが低い場合には、誤差信号のレベルに応じて信号レベルを高めるために増幅が行われる。このように、本実施形態においては、制御対象系における制御状態に応じて、デジタルフィルタ45に入力される誤差信号eの信号レベルが低い場合には、レベルに応じて適正に増幅されるため、デジタルフィルタ45に入力される誤差信号eのレベルが常に適正な値にされる。
【0022】
その結果、制御部31は、演算精度が必ずしも十分ではない固定小数点演算を採用しているが、これによっても浮動小数点演算と同様に、出力信号の発散の起こらない適正な演算を安価に行うことができる。さらに、制御部31によって、誤差信号のレベルを変更できるため、本発明を適用する相手車両等が変った場合でも、異なる仕様のセンサを用意する必要がない。
【0023】
なお、上記実施形態においては、制御形態として、フェールチェックの場合はノーマルゲイン(増幅度1)であり、実際の振動制御時は増幅ゲイン(増幅度A)とし、制御系の伝達関数を測定するときは増幅ゲイン(増幅度B>A)としたがこれに限るものではなく、制御対象系における制御状態に応じて適宜変更される。例えば、フェールチェックの場合及び実際の振動制御の場合はノーマルゲインとし、制御系の伝達関数を測定するときのみ増幅ゲインとすることがある。また、実際の振動制御の場合のみを増幅ゲインとし、制御系の伝達関数を測定するとき及びフェールチェックのときに、ノーマルゲインとすることがある。さらに、フェールチェック、実際の振動制御及び制御系の伝達関数測定のいずれにおいても、増幅ゲインとすることがある。その他の組合せの場合も可能である。
【0024】
つぎに、上記実施形態の具体的実施例について説明する。
図4に示すように、振動制御において、演算が固定小数点演算であり、増幅部を従来のようにノーマルゲインとしたときの振動レベル(図中の点線で示す)は、浮動小数点演算としたときの振動レベル(図中の細い実線で示す)より大幅に劣っていることが明らかである。これに対し、振動制御において、信号レベルに応じて増幅部33が増幅器33aに切り替えられたときの振動レベル(図中の太い実線で示す)は、演算を浮動小数点としたときの振動レベルとほぼ同等になり、ノーマルゲインの時に比べて格段に振動レベルが改善された。
【0025】
なお、上記各実施形態においては、DXHS LMSによる適応制御を用いた振動除去システムについて説明しているが、本発明をFiltered-X LMS等による他の適応制御系に対しても同様に適用することができる。また、上記実施形態では、自動車のエンジン振動に伴う制御対象系の振動を除去するため用いられているが、本発明に係る振動除去システムをその他の振動発生系における周期性振動や騒音の除去にも用いることができる。
【0026】
【発明の効果】
本発明によれば、デジタルフィルタに入力される誤差信号のレベルが常に適正な値に維持されるため、誤差信号の演算処理において、演算精度が必ずしも十分ではない固定小数点演算を採用することによっても、演算精度のよい高価な浮動小数点演算の場合と同様に、出力信号の振幅あるいは位相に発散の起こらない適正な演算を安価に行うことができる。さらに、誤差信号を制御によって変更できるため、本発明を適用する相手車両等が変った場合でも、異なる仕様のセンサを用意する必要がない。また、制御対象系における制御状態の違いに応じて切替手段により対応する増幅器に切り替えられるため、常に増幅手段によって誤差信号を適正なレベルにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であるDXHS LMSによる適応制御法を用いた能動的振動除去システムを概略的に示す模式図である。
【図2】同振動除去システムを適用した車両に使用されるエンジンマウントの一例を示す一部断面図である。
【図3】同振動除去システムの適応制御系(DXHS LMS)を示すブロック図である。
【図4】具体的実施例である、固定小数点演算における誤差信号がノーマルゲインのとき及び増幅ゲインのときの振動レベルとエンジン回転数(周波数)との関係、及び比較例である浮動小数点演算における振動レベルとエンジン回転数(周波数)との関係を示すグラフである。
【図5】従来例である適応制御系(Filtered-X LMS)を示すブロック図である。
【図6】従来例である適応制御系(DXHS LMS)を示すブロック図である。
【符号の説明】
10…車体、11…エンジン、12…回転数センサ、14…ピックアップ加速度センサ、20…エンジンマウント、23…アクチュエータ、30…電気制御装置、31…制御部、32…増幅部、33a,33b…増幅器、33c…信号線、33d…切替スイッチ、33e,33f…ACカップリング用コンデンサ、35…振動発生源、36…伝達系、40…適応制御部、42…適応フィルタW、43…制御対象系伝達経路(伝達関数G)、44…推定伝達関数G^、45…デジタルフィルタ(DXHS LMS)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an active vibration control method using an adaptive control method for actively removing vibration of a controlled object.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an active vibration control method using an adaptive control method, for example, adaptive control using an adaptive least mean square filter (hereinafter referred to as Filtered-X LMS) as shown in FIG. 5 is known. That is, for example, a crankshaft rotation pulse or an ignition pulse signal is taken out from a
[0003]
The output signal y is input to the transfer path (transfer function G) 3 of the control target system, and the processing signal z is output via the
[0004]
The processing signal z is added with an external force d that has passed through the transmission system 36 (G ′), such as engine vibration, and is detected by the sensor as an observed value. In the vibration control, the detection value target of the sensor is 0, and the difference from the target is the error signal e. Using the error signal e and the estimated value g of the estimated transfer function 4, the filter coefficient of the adaptive filter W is sequentially updated by the FIR filter (finite impulse response digital filter) 5. As described above, in the adaptive control system using the Filtered-X LMS, the external force is removed by the processing signal z that has been subjected to amplitude and phase compensation using the adaptively updated adaptive filter W.
[0005]
On the other hand, a delay harmonic synthesizer least mean square filter (hereinafter referred to as DXHS LMS) as shown in FIG. 6 is used as another adaptive control method for reducing the calculation amount of filter coefficients in the adaptive control method using Filtered-X LMS. The adaptive control method used is known. In this adaptive control method, for example, a crankshaft rotation pulse or the like is extracted from a
[0006]
As described above, the adaptive control algorithm using the DXHS LMS does not require a convolution operation for coefficient update, and does not require a convolution operation in generating a reference signal. In vibration or noise, when the fundamental wave and its higher order components are controlled, no external harmonic signal is required for input. Further, it is possible to perform arithmetic processing only from the basic period without calculating virtual input internally, and the convolution calculation for updating the filter coefficient and generating the reference signal becomes unnecessary.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the active vibration control method using each adaptive control method used for vibration control of a vehicle or the like, a low-cost microcomputer is used to reduce the control cost. In this case, since it is difficult to employ a floating-point calculation with a large calculation load, particularly in the control calculation part, a fixed-point calculation with a small calculation load is employed. However, in fixed-point arithmetic, the range of numerical values that can be handled is small, so that the arithmetic accuracy is inferior to that of floating-point arithmetic. Furthermore, in a vehicle or the like to be controlled, sufficient signal sensitivity may not be obtained depending on the frequency. In such a case, calculation accuracy is further deteriorated. As described above, since the filter coefficient calculation result with high accuracy cannot be obtained by the fixed point calculation, there is a possibility that the output signal may diverge. On the other hand, it is possible to cope with a change in signal level on the sensor side that detects the error signal. However, in this case, a dedicated sensor is required every time the control object changes, and it is very complicated and costly to cope with this.
[0008]
The present invention is intended to solve the above-described problem. When the level of an error signal due to a difference in the control state in a control target is low, even if fixed-point arithmetic is used, an appropriate output signal does not diverge. It is an object of the present invention to provide an active vibration control method for an engine mount with an actuator using an adaptive control method capable of performing calculations at low cost.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the structural feature of the invention according to claim 1 is the same frequency as the frequency of the input pulse signal in the signal generation unit based on the periodic input pulse signal from the vibration generating source. An input signal of the control frequency is formed, and amplitude and phase compensation is performed on the input signal by a filter coefficient that is a function of the amplitude coefficient and phase coefficient of the adaptive filter, and the output signal subjected to the amplitude and phase compensation is transmitted to the controlled system. After passing through the path, the output after passing through the transfer path and the external force from the vibration source are added, and the input signal is subjected to amplitude and phase processing by the error signal that is the result of addition and the estimated transfer function that is defined in advance for the control target system Adaptive control method in which the amplitude coefficient and phase coefficient are sequentially updated by a digital filter based on the processed signal and the external force is suppressed by the output after passing through the transmission path In the active vibration control method of the actuator mounting engine mount used, calculation by the adaptive control method are those carried out by fixed-point arithmetic, and in accordance with the control state of the control object system, amplified by the amplifying means an error signal Thus, the amplifying means includes an amplifier having a plurality of different amplification degrees according to a difference in the control state in the control target system, and a switching means for switching the connection of the error signal input line to any one of the amplifiers, The connection is switched to the corresponding amplifier by the switching means according to the difference in the control state in the control target system .
[0010]
In the invention according to claim 1 configured as described above, an input signal having a control frequency that is the same as the frequency of the input pulse signal is formed in the signal generation unit based on the periodic input pulse signal from the vibration generation source. Then, the amplitude and phase compensation is performed on the input signal by the filter coefficient which is a function of the amplitude coefficient and the phase coefficient of the adaptive filter. After the amplitude and phase compensated output signal passes through the transmission path of the control target system, an error signal is obtained by adding the output after passing through the transmission path and the external force from the vibration generating source. Based on this error signal and a processed signal obtained by subjecting the input signal to amplitude and phase processing by a preliminarily estimated transfer function of the control target system, the digital filter sequentially updates the amplitude coefficient and the phase coefficient by fixed point arithmetic.
[0011]
Here, for example, when performing a fail check of the control target system, since the error signal is at a normal amplitude level, the error signal is directly input to the digital filter. On the other hand, when the level of the error signal is low, for example, when measuring the transfer function or during normal control, amplification is performed to increase the signal level according to the level of the error signal. Therefore, the level of the error signal input to the digital filter is always set to an appropriate value. As a result, even when a fixed-point operation whose calculation accuracy is not always sufficient is adopted, an appropriate operation that does not cause divergence of the output signal can be performed as in the case of performing the floating-point operation.
[0012]
Further, the structural feature of the invention according to
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an active vibration removal system using an adaptive control method using DXHS LMS applied to the vehicle according to the embodiment, and FIG. 2 schematically shows an engine mount by a sectional view. FIG. 3 is a block diagram showing an active control configuration of the vibration removal system. The vibration removal system includes an actuator-mounted
[0014]
For example, as shown in FIG. 2, the
[0015]
A
[0016]
The
[0017]
As shown in FIG. 3A, the
[0018]
Next, the operation of the embodiment will be described.
For example, in the control state, when performing a fail check with a zero point fixed and pasted at 5 V as an error signal, normal gain (amplification factor 1) is used, and during actual vibration control, amplification gain (amplification factor A> 1) is used. It is assumed that it is prescribed in advance that an amplification gain (amplification degree B> A) is adopted when measuring the transfer function of the control system.
[0019]
When the control is a transfer function measurement, the
[0020]
In actual vibration control, the
[0021]
As described above, in this embodiment, when the error signal is at a normal amplitude level, for example, when performing a control system fail check, the error signal is input to the digital filter as it is. Further, when the vibration level of the error signal is low, for example, when measuring the transfer function or during normal control, amplification is performed to increase the signal level according to the level of the error signal. Thus, in this embodiment, when the signal level of the error signal e input to the
[0022]
As a result, the
[0023]
In the above embodiment, the control mode is a normal gain (amplification degree 1) in the case of fail check, and an amplification gain (amplification degree A) in actual vibration control, and the transfer function of the control system is measured. In some cases, the amplification gain (amplification degree B> A) is used, but the present invention is not limited to this, and the gain is appropriately changed according to the control state in the control target system. For example, in the case of fail check and actual vibration control, the normal gain may be used, and the amplification gain may be used only when measuring the transfer function of the control system. In some cases, only the actual vibration control is used as the amplification gain, and the normal gain is used when measuring the transfer function of the control system and during the fail check. Furthermore, in any of the fail check, the actual vibration control, and the transfer function measurement of the control system, an amplification gain may be used. Other combinations are possible.
[0024]
Next, specific examples of the above embodiment will be described.
As shown in FIG. 4, in the vibration control, the calculation is a fixed point calculation, and the vibration level (indicated by a dotted line in the figure) when the amplification unit is set to the normal gain as in the conventional case is the floating point calculation. It is clear that the vibration level is significantly inferior to the vibration level (indicated by the thin solid line in the figure). On the other hand, in vibration control, the vibration level (indicated by a thick solid line in the figure) when the amplifying
[0025]
In each of the above embodiments, the vibration removal system using adaptive control by DXHS LMS is described. However, the present invention is similarly applied to other adaptive control systems using Filtered-X LMS or the like. Can do. Further, in the above embodiment, the vibration removal system according to the present invention is used for removing periodic vibrations and noises in other vibration generation systems. Can also be used.
[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention , since the level of the error signal input to the digital filter is always maintained at an appropriate value, the calculation of the error signal can be performed by using a fixed-point operation whose calculation accuracy is not always sufficient. As in the case of an expensive floating point calculation with high calculation accuracy, it is possible to perform appropriate calculation at low cost without causing divergence in the amplitude or phase of the output signal. Furthermore, since the error signal can be changed by control, it is not necessary to prepare sensors having different specifications even when the counterpart vehicle to which the present invention is applied changes. Moreover, since it is switched to the amplifier corresponding by switching means according to a difference in the control state of the control object system can be an error signal to an appropriate level by constantly amplifying means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing an active vibration removal system using an adaptive control method using DXHS LMS according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of an engine mount used in a vehicle to which the vibration elimination system is applied.
FIG. 3 is a block diagram showing an adaptive control system (DXHS LMS) of the vibration removal system.
FIG. 4 is a specific example of a relationship between a vibration level and an engine speed (frequency) when an error signal in a fixed point arithmetic is a normal gain and an amplification gain, and a floating point arithmetic that is a comparative example; It is a graph which shows the relationship between a vibration level and an engine speed (frequency).
FIG. 5 is a block diagram showing an adaptive control system (Filtered-X LMS) as a conventional example.
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional adaptive control system (DXHS LMS).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
出力信号が制御対象系の伝達経路を通過した後、該伝達経路通過後の出力と前記振動発生源からの外力を加算し、該加算の結果である誤差信号と前記制御対象系の予め規定された推定伝達関数により前記入力信号を振幅及び位相処理した処理信号とに基づいてデジタルフィルタにより前記振幅係数及び位相係数の逐次更新を行い、前記伝達経路通過後の出力によって前記外力を抑制するようにした適応制御法を用いたアクチュエータ搭載エンジンマウントの能動的振動制御方法において、
前記適応制御法による演算が、固定小数点演算によって行われるものであり、かつ前記制御対象系における制御状態に応じて、前記誤差信号を増幅手段によって増幅するようにし、
前記増幅手段が、前記制御対象系における制御状態の違いに応じた複数の異なる増幅度の増幅器と、誤差信号入力線のいずれかの増幅器への接続を切り替える切替手段とを備えており、前記制御対象系における制御状態の違いに応じて前記切替手段により対応する増幅器に接続が切り替えられる
ことを特徴とする適応制御法を用いたアクチュエータ搭載エンジンマウントの能動的振動制御方法。Based on the periodic input pulse signal from the vibration source, the signal generation unit forms an input signal having a control frequency that is the same as the frequency of the input pulse signal, and the amplitude coefficient of the adaptive filter for the input signal and Amplitude and phase compensation is performed using a filter coefficient that is a function of the phase coefficient, and after the output signal subjected to amplitude and phase compensation has passed through the transmission path of the control target system, the output after passing through the transmission path and the vibration source An external force is added, and the amplitude coefficient and phase are obtained by a digital filter based on an error signal that is a result of the addition and a processing signal obtained by performing amplitude and phase processing on the input signal using a pre-estimated transfer function of the control target system. It performed sequentially updated coefficients actuator mounted engine using adaptive control method so as to suppress the external force by the output after the transmission path passing In the active vibration control methods und,
Calculation by the adaptive control method are those carried out by fixed-point arithmetic, and in accordance with the control state of the control object system, so as to amplify the amplifying means said error signal,
The amplifying unit includes a plurality of amplifiers having different amplification degrees according to a difference in a control state in the control target system, and a switching unit that switches connection of any one of the error signal input lines to the amplifier. An active vibration control method for an actuator-mounted engine mount using an adaptive control method, wherein connection is switched to a corresponding amplifier by the switching means according to a difference in control state in a target system .
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