JPH05508233A - Active vibration reduction system - Google Patents

Abstract

An active vibration reducing system for controlling the vibration generated by a source of periodic or quasi-periodic vibration is characterised in that a weighted sum of the output of at least two sinusoidal waveform generators each synchronised to the frequency of the source of original vibration to generate harmonics of the frequency of the source, is supplied to at least one actuator (5) which generates additional vibration, sensor means (6) is used to monitor the effect of the additional vibration on the original vibration and the weighting of the sum of the outputs is adjusted so that within a defined region the amplitude of the combined vibration is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は能動的手段による振動の制御に関するものである。能動的振動制御の 基本原理は、同じ大きさであるが原形に対して逆相の付加的振動を導入し、それ によって原形およびその矯正手段が結合するとき、その結果振動が起こらないと いうことである。この原理およびしたがってこの発明は音、ノイズおよび他の多 くの波のような妨害に等しく適用され得る。音については、逆相の音が音および 反音が互いに相殺されたある領域を設けるように適切に位置決めされた従来のス ピーカによって通常発生されるである従来の受動的手段によるノイズおよび振動 の制御は、容積および重量が処理量を適用され得る量より制限する低周波数にお いて非効率的になりがちである。能動的振動制御は低周波数で振動をうまく低減 するような可能性を有するように提案されており、多くの特許が様々な考えを包 括するように取得された。最も初期の特許は１９３６年のルーダ（Ｌ　ｕ　ｅ　 ｇ）によるものであり、１９７６年頃からその数が増えてきた。大きな関心が寄 せられている１つの領域は反復的、または周期的ノイズの制御である。これは、 多くの産業および旅客輸送システムにおいてノイズまたは振動、すなわち所望さ れない妨害が機械を回転することにょって作り出されるからであり、かつ周期的 振動の制御における技術的困難性が任意の振動についてよりは低いからである。[Detailed description of the invention] This invention relates to the control of vibrations by active means. active vibration control The basic principle is to introduce additional vibrations of the same magnitude but of opposite phase to the original shape, and When the original form and its correction means are combined by That's what I mean. This principle and therefore this invention can equally be applied to many wave-like disturbances. Regarding sound, a sound with an opposite phase is a sound and A conventional spacecraft properly positioned to provide an area where the reverberations cancel each other out Noise and vibration by conventional passive means, which are usually generated by peakers The control of It tends to be inefficient. Active vibration control successfully reduces vibrations at low frequencies Many patents cover various ideas. It was obtained as if it were a package. The earliest patent was issued in 1936 by Lüda. g), and their number has been increasing since around 1976. There is a lot of interest One area of focus is the control of repetitive or periodic noise. this is, Noise or vibration in many industrial and passenger transportation systems, i.e. This is because the interference generated by rotating the machine and the periodic This is because the technical difficulty in controlling vibrations is lower than in controlling arbitrary vibrations.

この分野における実験の成功を記述している初期の出版の１つは、１９７３年の キト（ＫＩＤＯ）によるもの（東北大学の電気通信研究所のレポートとして出版 されたキトによる「指向性の合成による電力変圧器から発せられた音響ノイズの 自動制御（Ａｕｊｏｍｚｔｉｃ　Ｃｏ＋ｕｒｏｌ　ｏ！　Ａｃｏｏａ口ｃ　Ｎｏ １ｓｅ　Ｅｖｉｌｆｅｄ　ｆ「ｏｍ　ＰｏｗｅＩＴｔｔｎｒｆｏｒｍｅｒｇ　Ｂ Ｙ　Ｓ７＋ｕｈｅｓｉｓｉｎｇ　Ｄｉｒｅｃｔｉｙｉ＋７　）　Ｊ　）であり、 初期の特許の１つはコノ−バー（Ｃｏｎｎｏｖｅｒ）によって１９５７年のＵ３ ２７７６０２０号において出願された。それ以来多くの研究が行なわれてきたが 、業務用システムとしてはほとんど利用可能なものがなかった。これは、行なわ れるべき技術的選択および制御の形式を達成する可能な方法があまりにも多いか らであるが、現在のところ選択されているシステムの限界がそれらの成功を制限 している。One of the earliest publications describing successful experiments in this field was in 1973. By KIDO (Published as a report by the Institute of Telecommunications, Tohoku University) ``Acoustic noise emitted from a power transformer by directional synthesis'' by Quito. Automatic control (Aujomztic Co+urol o! Acooa mouth c No 1se Evilfed f”om PowerITttnrformerg B Y S7+uhesising Directiyi+7) J), One of the earliest patents was U3 in 1957 by Connover. No. 2776020. Since then, many studies have been carried out , there were almost no systems available for business use. Let's do this Are there too many possible ways to achieve the form of technological choice and control that should be achieved? however, limitations of currently selected systems limit their success. are doing.

重要性が高いと分かった１つの領域は、それによって制御システムによって発生 された相殺振動が速やかに適用され、源からの振動を変化させるか、源の速度を 変化させ得る方法である。適切な変化を行ない得るために、センサは静寂が要求 される領域に位置決めされ、それらの出力からの情報は相殺振動を更新するため に使用される。One area that has been found to be of high importance is that it The canceling vibrations applied are immediately applied to change the vibrations from the source or to reduce the speed of the source. This is a method that can be changed. Sensors require silence in order to make appropriate changes information from those outputs to update the canceling vibrations. used for.

この発明は前述のシステムの多くの限界を克服すると考えられ、急速な変化への 応答の際に特に有効である。This invention is believed to overcome many of the limitations of the aforementioned systems and is amenable to rapid change. This is especially effective when responding.

発明の一般的局面 この発明に従って、周期的、または準周期的振動の源によって発生された振動を 制御するための能動的振動低減システムは、各々が原形振動の源の周波数に同期 され、その源の周波数の調波を発生する１つか、それより多い正弦波形発生器の 出力の重み付けされた合計が付加的振動を発生するアクチュエータに与えられる ことと、センサ手段が領域内で組合わされた振動の振幅が低減されるように原形 振動における付加的振動の効果を監視するために使用されることとを特徴とする 。好ましくは正弦波形発生器は制御されるべき振動の基本周期ごとに整数のパル スを含む同期信号によって振動の源に同期され、かつ好ましくは正弦波形発生器 はサンプリングされた発振器出力に対応する固定データを記憶するコンピュータ メモリを含む。正弦波形発生器の出力の重み付けされた合計から出力信号を形成 する出力手段は、異なる可変出力係数で個々の出力を乗算し、すべての乗算結果 を加算することによってこれを行なう。出力手段から信号を受ける各アクチュエ ータについて、可変係数は異なり、独立的に可変である。これらの出力係数の多 様性はアクチュエータからの振動が制御されることを許容する。General aspects of the invention According to the invention, vibrations generated by a source of periodic or quasi-periodic vibrations Active vibration reduction systems for control, each synchronized to the frequency of the original vibration source one or more sinusoidal waveform generators that generate harmonics of the source frequency A weighted sum of outputs is applied to the actuator which generates additional vibrations. That is, the sensor means is shaped in such a way that the amplitude of the combined vibrations within the area is reduced. used for monitoring the effect of additional vibrations on vibrations. . Preferably the sinusoidal waveform generator produces an integer number of pulses per fundamental period of the vibration to be controlled. and preferably a sinusoidal waveform generator. is a computer that stores fixed data corresponding to the sampled oscillator output. Including memory. Forms the output signal from the weighted sum of the outputs of the sine waveform generator The output means to multiply the individual outputs by different variable output coefficients and output all multiplication results We do this by adding . Each actuator receives a signal from an output means. For the data, the variable coefficients are different and independently variable. Many of these output coefficients The configuration allows vibrations from the actuator to be controlled.

１組のセンサが元の振動におけるアクチュエータに発生された振動の効果を監視 するために使用され、入力手段がこれらのセンサからの信号を処理して、正弦波 形発生器によって発生された調波における振動の振幅に関連する入力係数を生じ るために設けられる。出力係数の値は適応手段によって測定された入力係数に応 答してアルゴリズムに従って適応される。適応アルゴリズムは出力係数の振幅を 強制する一方で入力係数の平方の重み付けされた合計を最小にすることを目的と する。センサの重み付けおよび位置はシステムが所望の領域内の振動を低減する ことを許容するように選択されている。アルゴリズムのファクタは振動の源の基 本周波数の周波数に依存し、したがって適応手段は周波数信号を与えられる。有 利なことに、正弦波形発生器、出力手段および入力手段はデータおよびプログラ ムのための関連のメモリを含む単一のデジタル計算装置において実現される。適 応手段はデータメモリを共用する別個の計算装置か、同じ装置内において実現さ れ得る。代替的に、入力手段、出力手段および正弦波形発生器はデータおよびプ ログラムのための関連のメモリを含むデジタル計算装置において実現される適応 手段によって制御されているアナログ回路であり得る。A set of sensors monitors the effect of the vibrations generated on the actuator on the original vibrations An input means is used to process the signals from these sensors to generate a sine wave produces an input coefficient related to the amplitude of the vibration in the harmonics generated by the shape generator. It is established for the purpose of The value of the output coefficient depends on the input coefficient measured by the adaptive means. and is adapted according to an algorithm. The adaptive algorithm changes the amplitude of the output coefficients to The aim is to minimize the weighted sum of the squares of the input coefficients while forcing do. Sensor weighting and position allows the system to reduce vibrations within the desired area It has been selected to allow this. The algorithm factors are based on the source of vibration. Depending on the frequency of this frequency, the adaptation means are therefore provided with a frequency signal. Yes Advantageously, the sine waveform generator, output means and input means are implemented in a single digital computing device including associated memory for the system. suitable The implementation means may be implemented on separate computing devices that share data memory, or within the same device. It can be done. Alternatively, the input means, output means and sine waveform generator are adaptation realized in a digital computing device including associated memory for the program It may be an analog circuit controlled by means.

選択された先行技術の議論 Ｇ　Ｂ　２０５４９９９号は基本周波数の倍数上に中心を置かれるフィルタのバ ンクである信号処理システムを提案する。各フィルタは２つの出力、すなわち１ つの同相および１つの直角位相の出力を有する。各フィルタの出力は適当な利得 によって増幅され、その出力は次に合計される。反復源について振動スペクトル のピークにフィルタのピークを一致させるために基本周波数が反復度に同期され 得ることが述べられ、かつ入力が源から直接導き出され得ることも述べられてい るが、説明される信号処理システムは入力がフィルタの並列バンクによってフィ ルタリングされることを必要とする。したがってこれは、その周波数が源の基本 周波数、または調波に同期される正弦波形発生器の出力を組合せているこの発明 とは実際根本的に異なる。Discussion of selected prior art GB 2054999 describes the filter's buffers centered on multiples of the fundamental frequency. We propose a signal processing system that is a link. Each filter has two outputs, i.e. 1 It has two in-phase and one quadrature outputs. The output of each filter has an appropriate gain and their outputs are then summed. Vibration spectrum for a repetitive source The fundamental frequency is synchronized to the repetition rate to match the peak of the filter to the peak of It is also stated that the input can be derived directly from the source. However, the signal processing system described is such that the input is filtered by a parallel bank of filters. needs to be filtered. Therefore, this means that the frequency is the fundamental This invention combines the outputs of sinusoidal waveform generators that are frequency or harmonically synchronized. is actually fundamentally different.

Ｐ　ＣＴ／Ｇ　Ｂ　８７／［７１１６号は、２つの基本的観点、１）制御システ ムが実時間軸で作動し、したがって内部デジタル発振器が正弦波形発生器として 使用される場合それらの周波数が振動周波数の源を一致させるように絶えず調整 されることが必要である、２）システムが入力信号をフィルタリングすることに よって作動する、という点においてこの発明とは異なる能動的振動制御システム を提案する。PCT/G B 87/[No. 7116] focuses on two basic aspects: 1) control system The system operates in real time, so the internal digital oscillator acts as a sine waveform generator. Continuously adjust their frequencies to match the source of vibrational frequencies when used 2) The system needs to filter the input signal. An active vibration control system that differs from this invention in that it operates as follows: propose.

Ｇ　Ｂ　１５７７３２２号は振動の基本周波数に同期される時間軸で作動するノ イズ制御システムを提案するが、１サイクルに対応するその出力信号全体がそれ ぞれ記憶され、出力される。この記憶方法は出力信号の急速な変化に適当ではな い。G B 1577322 is a node that operates on a time axis synchronized to the fundamental frequency of vibration. We propose a noise control system, but its entire output signal corresponding to one cycle is Each is stored and output. This storage method is not suitable for rapid changes in the output signal. stomach.

発明の応用およびさらなる局面 この発明は周期的、または準周期的態様で振動を発生する源によって発生される 振動を低減されるために使用され得る能動的振動低減システムに関するものであ る。Applications and further aspects of the invention This invention is generated by a source that generates vibrations in a periodic or quasi-periodic manner. Concerning active vibration reduction systems that may be used to reduce vibrations. Ru.

この型の原波は以下のものを含む、 １）　機室内でノイズを発生する航空機のプロペラ１１）　水中で音を発生する 船および潜水艦のプロペラ１１１）　支持構造の振動を発生するディーゼル発電 機１マ）　音を発生するガソリンおよびディーゼルエンジンの排気システム マ）　音を発生する遠心および軸流ファンマ１）　客室内に音を発生する自動車 のエンジンマｉｉ）　変圧器 これらすべての源の特性は、（空気が振動しているとき音と呼ばれる）振動が基 本周波数の１つまたはそれより多い調波で発生されるということである。ここで 調波という用語は第１の調波が基本波であるように規定され、したがって用語「 調波」は基本波を含む。もし基本周波数がｆであれば、音はｆ１２ｆ、３ｆ、４ ｆ、５ｆ、６ｆ、７ｆ。This type of primitive wave includes: 1) Aircraft propeller that generates noise in the cabin 11) Generates sound underwater Ship and submarine propellers 111) Diesel power generation that generates vibrations in support structures Machine 1) Gasoline and diesel engine exhaust systems that generate noise M) Centrifugal and axial fans that generate sound 1) Automobiles that generate sound in the cabin engine ii) transformer The properties of all these sources are based on vibrations (called sound when the air is vibrating). It means that it is generated at one or more harmonics of this frequency. here The term harmonic is defined such that the first harmonic is the fundamental, hence the term " "Harmonics" includes the fundamental wave. If the fundamental frequency is f, then the sound is f12f, 3f, 4 f, 5f, 6f, 7f.

８ｆ、などに対応する１つ、またはそれより多い周波数で発生される。基本周波 数は、源が回転する機械である場合、通常源の回転速度の倍数、または準倍数で ある。8f, and so on. fundamental frequency If the source is a rotating machine, the number is usually a multiple or submultiple of the source's rotational speed. be.

１つの軸上に４つの同一の翼があるプロペラの場合、はとんどのノイズは翼の通 過周波数（すなわち軸速度の４倍）およびその調波で発生される。自動車のエン ジンの場合、はとんどのノイズは４シリンダ、４ストロークエンジンにおけるク ランク軸の回転速度の２倍の始動速度で発生される。For a propeller with four identical blades on one axis, most of the noise is due to the air flow through the blades. generated at overfrequency (i.e. four times the shaft speed) and its harmonics. car engine In the case of engines, most of the noise is caused by the crank in a 4-cylinder, 4-stroke engine. It is generated at a starting speed that is twice the rotational speed of the rank shaft.

前述のほとんどの場合、源の回転速度は時間とともに変化するであろう。これは 速度変化において発生される振動の周波数を変化させる。この発明の主題である 能動的振動低減システムは、能動的振動低減システムによって発生される相殺振 動の周波数を源からの振動の周波数に同期させる源からの速度信号を導き出す。In most of the cases mentioned above, the rotational speed of the source will vary over time. this is Change the frequency of the vibrations generated as the speed changes. is the subject of this invention Active vibration reduction systems eliminate the countervailing vibrations generated by active vibration reduction systems. Derive a velocity signal from the source that synchronizes the frequency of the motion to the frequency of the vibration from the source.

この発明の実施例は以下のものを含む、ｉ）　振動の源からの速度および位置基 準信号。振動の源が回転する機械、たとえば自動車のエンジンである場合、基準 信号はエンジンのクランク軸の回転ごとに１、またはそれより多いパルスを与え るタコメータであってもよい。Embodiments of the invention include: i) velocity and positional origination from the source of vibration; Quasi-signal. If the source of vibration is a rotating machine, such as a car engine, the standard The signal provides one or more pulses per revolution of the engine crankshaft. It may also be a tachometer.

ｉｔ）　入力として速度および位置基準信号を受け、出力としてパルスの列を発 生するパルス条件付システム。たとえば振動の基本周期ごとに発生されるＮパル スが存在する。it) receives speed and position reference signals as input and emits a train of pulses as output. A pulse-conditioned system that generates For example, N pulses generated every fundamental period of vibration. There is a

たとえば４シリンダエンジンの回転ごとのパルスの数はたとえば２Ｎであるよう に選択されてもよい。典型的には整数Ｎは８、または１６であろうが、２の倍数 に限定されるものではない。For example, the number of pulses per revolution of a 4-cylinder engine is 2N. may be selected. Typically the integer N will be 8, or 16, but a multiple of 2 It is not limited to.

１ｉｉ）　１つ、またはそれより多い正弦波形発生器。各発振器はパルス条件付 システムからパルスを受け、信号調波に対応する信号を発生するであろう。もし それらがサンプリングされたデジタルハードウェアを使用すれば、デジタル発振 器はパルスを受けるごとに１つの調波信号の次のサンプルを発生する。通常発振 器は対に配列され、いずれも同じ調波を発生し、その一方は同相（または正弦） 成分であり、他方は直角（または余弦）成分である。通常制御されるべき振動の 各調波について一対の発振器が存在するであろう。1ii) One or more sine waveform generators. Each oscillator is pulse conditioned It will receive pulses from the system and generate signals corresponding to the signal harmonics. if If they use sampled digital hardware, digital oscillations Each time the device receives a pulse, it generates the next sample of the harmonic signal. Normal oscillation The instruments are arranged in pairs, each producing the same harmonics, one of which is in phase (or sine). component and the other is the right angle (or cosine) component. Usually the vibration to be controlled There will be a pair of oscillators for each harmonic.

ｉマ）　１つ、またはそれより多い連続出力信号を発生する出力モジュール。各 出力信号はすべての正弦波形発生器の電流出力の重み付けされた合計から形成さ れる。正弦波形発生器の出力がサンプリングされた信号であるとき、こられの重 み付けされた合計もサンプリングされた信号である。そしてサンプリングされた デジタル信号の各々は「デジタル−アナログコンバータならびにサンプリングお よび保持」回路によって連続アナログ出力信号に変換される。iMa) An output module that generates one or more continuous output signals. each The output signal is formed from the weighted sum of the current outputs of all sine waveform generators. It will be done. When the output of a sine waveform generator is a sampled signal, the weight of these The found sum is also a sampled signal. and sampled Each digital signal is converted into a digital-to-analog converter and is converted into a continuous analog output signal by a "read and hold" circuit.

瞬間ｉにおける出力信号Ｘのデジタル形式は以下のとおりであり、 ここでａ　＋はｊ番目の周波数同相発生器の重み付は係数であり、 ｂ、はｊ番目の周波数直角位相発生器の重み付は係数であり、 ＷＳ、（ｉ）はｊ番目の周波数同相発生器の出力のｉ番目のサンプルであり、 ＷＣｊ　（ｉ）はｊ番目の周波数直角位相発生器の出力のｉ番目のサンプルであ る。The digital form of the output signal X at instant i is: Here, a+ is the weighting coefficient of the j-th frequency in-phase generator, b, is the weighting coefficient of the j-th frequency quadrature generator; WS, (i) is the i-th sample of the output of the j-th frequency in-phase generator; WCj (i) is the i-th sample of the output of the j-th frequency quadrature generator. Ru.

正弦波形発生器がアナログであるとき、Ｘ　（ｉ）は時間ｔ＝ｉにおける連続出 力を表す。重み付けは可変利得によって達成され、「デジタル−アナログコンバ ータならびにサンプリングおよび保持」回路は必要とされない。各出力信号につ いて異なる組の重み付は係数ａ、およびす、ｊ＝１、Ｍがある。When the sine waveform generator is analog, X(i) is the continuous output at time t=i. represents power. Weighting is achieved by variable gain and data and sampling and holding circuits are not required. For each output signal The different sets of weights have coefficients a and j=1, M.

マ）　適当なフィルタおよび電力増幅器を介して出力モジュールに接続された１ つ、またはそれより多いアクチュエータ。１つのアクチュエータはアナログ出力 信号の１つを受ける。出力信号に応答してアクチュエータは振動を発生して、振 動の反復源からの現存の振動と組合せ、それによっである領域内で振動の振幅が 低減される。1) connected to the output module via a suitable filter and power amplifier One or more actuators. One actuator has analog output Receive one of the signals. In response to the output signal, the actuator generates vibration and combination with existing vibrations from repetitive sources of motion, thereby increasing the amplitude of vibrations within an area. reduced.

マＩ）　減衰が要求される領域の振動に応答する１つ、またはそれより多いセン サ。センサからの出力は適当な信号の条件付けおよびフィルタリングを介して入 力モジュールに送られる。1) One or more sensors responsive to vibrations in the area where damping is required. sa. The output from the sensor is input through appropriate signal conditioning and filtering. sent to the power module.

マｉｉ）　各センサから１つの信号を受ける入力モジュール。入力モジュールは 各入力信号を処理して、制御されるべき各Ｍｌｌ波について一対の調波係数を各 々１つについて導き出す。この処理は各正弦波形発生器の出力で入力信号をヘテ ロダインし、結果として生じた出力を積分することによって行なわれる。入力モ ジュールがサンプリングされたデジタルシステムであるとき、このモジュールは パルス条件付システムからのパルスの列と同期的に各センサ信号をサンプリング する。（すなわちパルスが受けられるごとに各センサ信号のサンプルが取られる 。）これらのサンプリングされた信号は次にアナログ−デジタルコンバータによ ってデジタル形式に変換される。結果的に生じた同相係数Ｃおよび直角位相係数 ｄは次の式によって与えられる。ii) An input module that receives one signal from each sensor. The input module is Each input signal is processed to generate a pair of harmonic coefficients for each Mll wave to be controlled. Describe one of each. This process heats the input signal at the output of each sine waveform generator. This is done by rodining and integrating the resulting output. input mode When Joule is a sampled digital system, this module Sample each sensor signal synchronously with a train of pulses from a pulse-conditioned system do. (i.e. a sample of each sensor signal is taken each time a pulse is received) . ) These sampled signals are then processed by an analog-to-digital converter. is converted into digital format. The resulting in-phase coefficient C and quadrature coefficient d is given by the following formula.

ｖｉｉｉ）　制御されるべき領域内の振動を低減するために各出力信号について 出力係数ａ、およびｂ　ｊ＝１、Ｍｊ　」 を変化させる適応モジュール。この変化は各入力チャネルの変化する入力係数０ １およびｄ、ｊ＝１、Ｍに応答して行なわれる。viii) for each output signal to reduce vibrations in the area to be controlled. Output coefficients a and b j=1, Mj” An adaptive module that changes the This change is the changing input coefficient 0 of each input channel. 1 and d, j=1, M.

この目的はほとんど共通して特定の領域の振動のレベルを低減することである。The purpose is almost always to reduce the level of vibration in a particular area.

入力センサはその領域内に分布され、システムはセンサによって測定された振動 のレベルを低減するようにセットアツプされてもよい。この場合、その目的は入 力係数の平方の重み付けされた合計を最小にする、すなわち すべての調波および出力についてのａ　およびす、の変ｊ 化によって Ｔ］　Ｑ　（Ｃｊ　２＋　ｄ　ｊ２１　ａ　を最小にすることであり、（３〕こ こでｅは入力チャネル番号のインデックスである。The input sensors are distributed within the area and the system receives the vibrations measured by the sensors. may be set up to reduce the level of In this case, the purpose is Minimize the weighted sum of the squares of the force coefficients, i.e. Variations of a and s for all harmonics and outputs by T]　Q　(Cj　2+　d　j21　a　, and (3) this Here, e is the index of the input channel number.

一般的に領域内の振動を低減する目的を達成するために（異なる調波における） 異なる入力センサ信号が特定の強調を与えられることを必要とするであろうため 、重み付はファクタＴが含まれる。Generally to achieve the purpose of reducing vibration in the area (in different harmonics) Because different input sensor signals would require being given a particular emphasis , weighting includes a factor T.

代替的に、領域の境界の一部分上に、もしたとえば振動がその境界部分を通って 領域内に送られることが知られていれば、入力センサが分布されてもよい。要求 される領域の均一な減衰を達成するために入力センサ信号を異なるように重み付 けすることが再度重要であろう。この−例は、魚群への妨害を最小にするための 漁船から放射されたノイズの低減であり、この場合振動が船体表面を介して水に 送られることが知られている。船体表面上に分布されるセンサは水に入る振動の 有効なモニタであろう。もし船体の振動が低減されれば、水中のノイズも低減さ れるであろう。Alternatively, if on a part of the boundary of the area, for example the vibration passes through that boundary part, Input sensors may be distributed if they are known to be sent within the area. request weighting the input sensor signal differently to achieve uniform attenuation in the area Once again, it will be important to This example shows how to minimize disturbance to schools of fish. Reduction of noise radiated from fishing boats, in which vibrations are transmitted through the hull surface to the water. known to be sent. Sensors distributed on the hull surface detect vibrations entering the water. It would be a useful monitor. If hull vibration is reduced, underwater noise will also be reduced. It will be.

最小を達成するには２つの一般的な方法があり、それは、ａ）１ステツプでそこ に到達することを企てるアルゴリズムを使用して達成されるか、または、ｂ）勾 配降下方法によって最小に向って繰返すアルゴリズムによるか、のいずれかであ る。これらのアルゴリズムの等式の導出は周知である（たとえばプレンティス・ ホール（ＰｒｅｎｔｉｃｅＨａｌｌ）によって１９８５年に出版されたウィドロ ウ（ＷＩＤＲＯＷ）およびスターンズ（ＳＴＥＡＲＮＳ）による［アダプティブ 信号処理（＾ｄ！ｐｔｉｗｅ　ｓｉｇｎａｌ　ｐ＋ｏｃｅｓｓｉｕｇ）　Ｊを参 照のこと）。There are two general ways to achieve the minimum: a) getting there in one step; b) achieved using an algorithm that attempts to reach Either by an algorithm that iterates toward the minimum depending on the distribution method, or by an algorithm that iterates toward the minimum. Ru. The derivation of the equations for these algorithms is well known (e.g. Prentice et al. Widro published in 1985 by Prentice Hall [Adaptive] by WIDROW and STEARNS Signal processing (＾d! ptiwe signal p+ocessiug) See J. Teru).

ａ）について　Ｘｋ＋１−　Ｘｋ−（ＢＨＱＢ）−１８’ＱＸＫ　（４）ここで Ｑはその対角線エレメントがエレメントＴ、であｅ る対角線マトリックスであり、他の項は以下に規定される。Regarding a) Xk+1-Xk-(BHQB)-18'QXK (4) Here Q has a diagonal element T, and e is a diagonal matrix with other terms defined below.

この段ではいずれのアルゴリズムも一形式に一般化され得るということに注目す ることが重要である。At this stage we note that either algorithm can be generalized to a form. It is very important to.

したがって１つの調波について Ｘｋ＋１＝　ａＸｋ−ｕＡＸｋ（６） ここでＸはＰエレメントを含む複合ベクトルである。各複合エレメントはそれぞ れの出力チャネルについてａ＋ｊｂであり、Ｐ出力チャネルが存在する。Therefore for one harmonic Xk+1=aXk−uAXk(6) Here X is a composite vector containing P elements. Each composite element is a+jb for each output channel, and there are P output channels.

ＹはＱエレメントを含む複合ベクトルである。各複合エレメントはそれぞれの入 力チャネルについてｃ＋ｊｄであり、Ｑ入力チャネルが存在する。Y is a composite vector containing Q elements. Each composite element has its own input c+jd for force channels and there are Q input channels.

αは範囲０−１の実数の重み付はファクタである。α is a weighting factor of a real number in the range 0-1.

μはアルゴリズムの集束の割合を決定する小さい実数の更新ファクタである。μ is a small real update factor that determines the rate of convergence of the algorithm.

ＡはＰＸＱ複合マトリックスであり、それらのエレメントは制御されたシステム 測定されたパラメータおよび重み付はファクタのに基づく。A is a PXQ composite matrix whose elements are part of a controlled system The measured parameters and weighting are based on the factors.

回転する機械の速度が変化している場合の応用において、速度信号は適用される 調波の周波数に適切なマトリックスＡのエレメントの値を選択するために使用さ れる。In applications where the speed of a rotating machine is changing, the speed signal is applied used to select the values of the elements of matrix A appropriate for the frequency of the harmonic. It will be done.

更新マトリックスＡ 更新マトリックスは主として出力信号の出力係数における変化への入力センサの 入力係数の応答から決定される。Update matrix A The update matrix primarily reflects the input sensor's changes in the output coefficients of the output signal. Determined from the response of the input coefficients.

制御が企てられる前に制御システムは１出力信号の組の出力係数を順にあるテス トレベルにセットするようにプログラムされてもよい。出力係数における各変化 への入力係数の応答は、入力係数を出力係数に関連させてマトリックスＢを発生 するように測定されている。Before control is attempted, the control system sequentially tests the output coefficients of a set of output signals. may be programmed to be set at the trunk level. Each change in output coefficient The response of the input coefficients to generates matrix B by relating the input coefficients to the output coefficients. It is measured as follows.

である（すなわちこれは振動の元の源に関連する部分を含まない）。(i.e. it does not include the part associated with the original source of vibration).

マトリックスＡは多くの形式を有し、そのうちの２つの例は１）ここで上付きＨ はエルミート変換を意味する、Ａ＝ｓｌｌｑ、２）Ａ＝　（Ｂ’　ＱＢ）−’Ｂ ＨＱである。The matrix A has many forms, two examples of which are 1) where the superscript H means Hermitian transformation, A = sllq, 2) A = (B' QB) -'B It is HQ.

マトリックスＢのエレメント、およびしたがってマトリックスＡのエレメントは そこで測定される周波数に依存する傾向がある。したがって、各調波は異なるＡ を有し、エンジンの速度が変化することに伴い各調波のＡは変化するであろう。The elements of matrix B, and therefore the elements of matrix A, are It tends to depend on the frequency measured there. Therefore, each harmonic has a different A , and the A of each harmonic will change as the engine speed changes.

Ａの特定の値は適当な周波数に対応するようにメモリから選択されるであろう。A particular value of A will be selected from memory to correspond to the appropriate frequency.

もし値Ａが特定の周波数について利用可能でなければ、最も近い周波数に対応す るマトリックスが選択されるか、または補間によって発生されるであろう。If the value A is not available for a particular frequency, then A matrix may be selected or generated by interpolation.

この信号は振動の源から導き出され、その周期的サイクルにおける振動の源の周 波数および位置に関する情報を与える。それは通常パルス列の形式にあり、そこ でパルスの周波数は源の回転速度に比例し、１パルスが機械がそのサイクルの固 定点に達するごとに発生される。源の回転ごとに多くのパルスを発生するタコメ ータを有することが有利であり、それによって能動的信号低減システムは速度変 化を効率的に追うことができる。パルスは好ましくは回転サイクル内に等しく間 隔を開けられるべきであり、シャフトエンコーダによって頻繁に発生されるであ ろう。代替的に基準信号は振動を発生する機械の軸に接続される電気発生器の正 弦波か、軸上の一点の経路に応答するセンサ（たとえば自動車のエンジン上のク ランク軸角度センサ）の出力から導き出され得る。源が回転する機械でない、た とえば変圧器であるとき、速度および位置信号は幹線からこれが信号発生工程の 反復度を与えるので導き出され得る。This signal is derived from the source of vibration and is around the source of vibration in its periodic cycle. Gives information about wave number and position. It is usually in the form of a pulse train and there The frequency of the pulses is proportional to the rotational speed of the source, and one pulse means that the machine is fixed for that cycle. Generated every time a fixed point is reached. A tachometer that generates many pulses each time the source rotates. It is advantageous to have a speed changer so that the active signal reduction system You can track changes efficiently. The pulses are preferably equally spaced within the rotation cycle. should be spaced apart and should be frequently generated by shaft encoders. Dew. Alternatively, the reference signal is the positive signal of an electrical generator connected to the shaft of the machine producing the vibrations. A sensor that responds to a sinusoidal wave or a path at a single point on an axis (e.g., a sensor on a car engine) rank axis angle sensor). If the source is not a rotating machine, For example, in the case of a transformer, the speed and position signals are transferred from the mains to the signal generation process. It can be derived because it gives the degree of repetition.

パルスの周波数は振動の基本周波数の準倍数、または倍数であってもよい。The frequency of the pulses may be a sub-multiple or multiple of the fundamental frequency of vibration.

パルス条件付システム パルス条件付システム（ｐ　ｃ　ｓ）は、速度および位置基準信号が既に適切な 形式のものであろうため、不可欠なものではない。しかしこれは常にそうである とは限らない。Pulse conditional system A pulse conditional system (PCS) is a system in which the velocity and position reference signals are already suitable. Since it is a formal matter, it is not essential. but this is always the case Not necessarily.

パルス条件付システムの出力は基本振動サイクルごとの、そのサイクル内で等し く間隔を開けられた１組のＮパルスであるべきである。パルス条件付システムへ の入力が基本サイクルごとに１パルスであるとき、パルス条件付システムの仕事 はファクタＮでパルスの周波数を乗算することである。これは位相ロックループ を使用してか、デジタル的均等物によって行なわれ得る。基本振動周波数がクラ ンク軸の回転周波数の２倍である場合パルス条件付システムへの入力が、たとえ ば自動車のエンジンの軸回転ごとに１パルスであるとき、ＰＯ２の仕事は２Ｎで パルスの周波数を乗算することである。パルス条件付システムへの入力がたとえ ば自動車のエンジンのクランク軸の回転ごとに５パルスであるとき、ＰＯ２はそ れが５パルスを受けるごとに２Ｎを発生せねばならない。これは２Ｎによる入力 パルスの乗算および続いて行なわれる５パルスごとに１回の選択によって行なわ れる。The output of a pulse-conditioned system is equal within each fundamental vibration cycle. There should be a set of N pulses spaced apart. To pulse conditional system When the input of is one pulse per elementary cycle, the work of a pulse-conditioned system is is to multiply the frequency of the pulse by a factor N. This is a phase locked loop or by a digital equivalent. The fundamental vibration frequency is If the input to the pulse conditional system is twice the rotational frequency of the link shaft, even if For example, when there is one pulse per rotation of the shaft of a car engine, the work of PO2 is 2N. It is to multiply the frequency of the pulse. If the input to a pulse-conditioned system is For example, when there are 5 pulses per revolution of the crankshaft of a car engine, PO2 is It must generate 2N every time it receives 5 pulses. This is input by 2N Performed by pulse multiplication and subsequent selection once every 5 pulses. It will be done.

正弦波形発生器 各正弦波形発生器はＰＯ２からのパルス列に同期され、振動源によって発生され る調波の１つに対応する信号を発生する。正弦波形発生器の一実施例はデジタル 信号ＷＳ（ｉ）、ｉ＝１、Ｎの別個のサンプルを記憶するコンピュータメモリを 含み、パルスがＰＯ２から受けられるごとに関連のサンプルＷＳ（ｉ）がメモリ から再び呼出される。sine waveform generator Each sinusoidal waveform generator is synchronized to a pulse train from PO2 and generated by a vibration source. generates a signal corresponding to one of the harmonics. One example of a sine waveform generator is a digital a computer memory storing discrete samples of the signal WS(i), i=1, N; and each time a pulse is received from PO2, the associated sample WS(i) is stored in memory. is called again.

発振器によって生じたすべての信号がＮパルスの長さである基本サイクルの基本 波、または調波のいずれかであるため、Ｎサンプルだけが記憶される必要がある 。しかしＮが２のべきであるとき、異なるサンプルの値のいくつかは互いに同一 であり、したがってメモリの倹約が行なわれ得る。Fundamentals of the basic cycle in which all signals produced by an oscillator are N pulses long Only N samples need to be stored, either wave, or harmonic. . But when N is a power of 2, some of the values of different samples are identical to each other. , and thus memory economy can be achieved.

正弦波形発生器が第３の調波（３ｆ）を生じているとき、記憶されたサンプルＷ Ｓ　（ｉ）はｓ　ｉ　ｎ　（６ｙｒ　ｉ／Ｎ）である。通常正弦波形発生器は対 に配列され、その対のいずれの発振器も同じ調波を生じ、その一方は同相成分Ｗ ｓ（ｉ）＝Ｓ　ｉｎ　（２πｉ／Ｎ）であり、一方は直角位相成分ＷＣ（ｉ）＝ Ｃｏｓ　（２πｉ／Ｎ）である。制御されるべき調波ごとに一対の発振器がある 。この形式の正弦波形発生器を使用する利点は、それらが生じる周波数が振動の 源の周波数に正確に同期され、信号が純粋にメモリからサンプルを再び呼出すこ とによって発生されるということである。他の正弦波形発生器はＰ　ＣＴ／Ｇ　 Ｂ　８７１００７０６号に説明されており、それらは再帰的デジタルフィルタの 形式のデジタル発振器である。そこに説明される波形発生器には次の２つの不利 な点がある、１）実行されるべきより複雑な乗算を必要とすること、２）ａ）そ れらが、必然的に発振器のサンプリング周期である制御装置の実時間軸が振動周 期の時間軸と一致しない場合の制御装置と同じプロセッサの一部であること。し たがって、周波数の割合は測定、一定の更新を要求する記憶された数値因数によ って制御され、正確でなくてもよい。あるいはｂ）デジタル発振器が振動周期と 同じ時間軸上にあり、個別のプロセッサが必要とされ、それによって特に複雑に なり、異なる時間軸で作動するプロセッサ間で情報を送るという潜在的問題が生 じる。When the sine waveform generator is producing the third harmonic (3f), the stored sample W S (i) is s i n (6 yr i/N). Usually the sine waveform generator is , both oscillators of the pair produce the same harmonics, one of which has an in-phase component W s(i)=S in (2πi/N), and one is the quadrature component WC(i)= Cos (2πi/N). There is a pair of oscillators for each harmonic to be controlled . The advantage of using this form of sine waveform generator is that the frequencies they produce are Accurately synchronized to the source frequency, the signal is purely able to recall samples from memory. This means that it is generated by Other sine waveform generators are PCT/G B 87100706, they are a recursive digital filter. It is a type of digital oscillator. The waveform generator described there has two disadvantages: 1) it requires more complex multiplications to be performed; 2) it requires a) In these cases, the real time axis of the control device, which is necessarily the sampling period of the oscillator, is the oscillation period. be part of the same processor as the control device in case it does not match the current time axis. death Therefore, the frequency percentage is determined by a memorized numerical factor that requires constant updating. It does not have to be accurate. or b) the digital oscillator has a period of oscillation are on the same time axis and require separate processors, which makes them particularly complex. This creates the potential problem of sending information between processors operating on different time axes. Jiru.

調波ごとに一対の正弦波形発生器を使用することの代替法は位相調整によって調 波ごとに１つの正弦波形発生器だけを使用することである。第ｉの瞬間における この１つの発生器について、正弦波形発生器のメモリから再び呼出され、出力モ ジュールへ送られた関連のサンプルは進められるか、遅らされて発生器の位相を 調整してもよい。（すなわち第ｉの瞬間において送られるサンプルはＷＳ（ｉ　 −Ｐ）でありでもよい。）Ｐの値は出力モジュールの各出力チャネルについて異 なってもよい。中間エレメントを記憶して位相の優れた制御を許容することが有 利であろう。An alternative to using a pair of sine waveform generators for each harmonic is to tune them by phase adjustment. The idea is to use only one sine waveform generator per wave. at the i-th moment For this one generator, it is recalled from the memory of the sine waveform generator and the output The relevant samples sent to Joule are either advanced or delayed to change the phase of the generator. May be adjusted. (i.e. the sample sent at the i-th instant is WS(i -P). ) The value of P is different for each output channel of the output module. It's okay to be. It is possible to memorize intermediate elements to allow better control of the phase. It would be beneficial.

出力モジュール 出力モジュールは各アクチュエータについて１つの信号を発生する。このシステ ムのサンプリングされたデジタル的実現において出力信号の各エレメントは正弦 波形発生器から再び呼出されたサンプルによる出力係数の乗算によって必要とさ れる瞬間に発生される。output module The output module generates one signal for each actuator. This system In the sampled digital implementation of the system, each element of the output signal is a sine required by multiplying the output coefficients by the samples recalled from the waveform generator. occurs at the moment when

前に報告された方法において出力信号を発生するこのデジタル方法の利点がこれ より説明される。This is an advantage of this digital method of generating the output signal over previously reported methods. will be explained further.

Ｇ　Ｂ　１５７７３２２号において、チャプリン（Ｃｈａｐｌｔｎ）は、サイク ル全体についてサンプリングされた形式で出力波形を記憶し、同期信号に応答し てそれぞれ波形を出力する波形発生器の使用を説明した。この波形は前もって記 憶され、相殺されるべき変化する音に応答して周期的に更新される。個々の成分 がＧ　Ｂ　１５７７３２２号に説明されるように、信号の出力からの異なる時間 目盛で作動するアダブチイブ工程によって調整されるか、Ｇ　Ｂ　２１０７９６ ０号に説明されるように波形全体が周期的に調整される。チャプリンによって説 明された型のシステムに関するこの発明の重要な利点は、出力信号が必要とされ る瞬間に発生され、したがってアダプティブアルゴリズムによって行なわれる出 力係数のいかなる変化にも速やかに応答するということである。相殺されるべき 音が急速に変化している、たとえば速度が急速に変化しているシステムにおいて 、これは極めて重要である。In GB No. 1577322, Chaplin Stores the output waveform in sampled form for the entire module and responds to a synchronization signal. We have explained the use of waveform generators that output waveforms respectively. This waveform was recorded in advance. stored and updated periodically in response to changing sounds to be offset. individual ingredients at different times from the output of the signal, as explained in GB 1577322. Adjusted by an adaptive process operating on a scale or G B 210796 The entire waveform is adjusted periodically as described in No. 0. preached by Chaplin An important advantage of this invention for systems of the type disclosed is that the output signal is The output that occurs at the moment when the This means that it responds quickly to any change in force coefficient. should be offset In systems where the sound is changing rapidly, e.g. the speed is changing rapidly. , this is extremely important.

Ｐ　ＣＴ　／　Ｇ　Ｂ　８７１００７０６号において、出力信号は振動の源から 元の信号をフィルタリングすることによって発生される。これらの元の信号は別 個の手段によって発生され、相殺されるべき信号の調波を含まねばならない。こ れらは次に実時間軸でサンプリングされ、デジタルフィルタ内でフィルタリング されて最後に出力される。この発明の利点は、次にサンプリングしフィルタリン グせねばならない、相殺されるべき調波を含む信号を作り出す必要がないことで ある。１つの利点は基本周波数に同期される時間軸の使用によって得られる。こ れはわずかな違いに思われるかもしれないが、これはシステムの複雑性を著しく 低減し、かつその信頼性を改良する。第２の利点は、出力信号の変化が直交エレ メント（同相および直角位相信号が直交している）を制御している出力係数の変 化によって達成されるということにある。これによってうまく条件付けされた効 率的な適用に導かれる。デジタルフィルタの逐次的重み付は係数の変化はそれよ りうまく条件付けされず、したがってそれより堅固ではない。In PCT/GB No. 87100706, the output signal is Generated by filtering the original signal. These original signals are separate must contain the harmonics of the signal to be canceled out. child These are then sampled in real time and filtered within a digital filter. and finally output. The advantage of this invention is that it can then be sampled and filtered. This eliminates the need to create signals containing harmonics that must be canceled out. be. One advantage is obtained by using a time base that is synchronized to the fundamental frequency. child Although this may seem like a small difference, it significantly increases the complexity of the system. reduce and improve its reliability. The second advantage is that the change in the output signal is (in-phase and quadrature signals are quadrature) It is achieved through transformation. This results in a well-conditioned effect. Guided by efficient application. The successive weighting of digital filters means that the changes in coefficients are It is less well conditioned and therefore less robust than that.

正弦波形発生器が調波ごとに１つだけ使用される場合、出力モジュールは修正さ れた方法で作動し、出力信号のサンプリングされたデジタル形式は次のとおりで ある。If only one sine waveform generator is used per harmonic, the output module is The sampled digital format of the output signal is: be.

Ｊｔ％ ここでＰ、は位相ファクタである。出力波形を規定するａおよびｂの代わりにｇ およびＰが使用される。これらの関係は次のとおりである。Jt% Here, P is a phase factor. g instead of a and b that defines the output waveform and P are used. These relationships are as follows.

ａ＋ｊｂ＝ｇ　ｅｘｐ（２ｙＰ／Ｎ）　（９）入力モジュール 入力モジュールの目的は、入力信号をサンプリングし、各入力成分Ｃ１およびｄ 、、ｊ＝１、Ｍの振幅を識別するｊ ことである。入力成分は正弦波形発生器からの出力によって入力信号をヘテロゲ インし、結果的に生じた出力を時間平均することによって見積もられる。この時 間平均はサンプルの固定数Ｒで行なわれ（等式（２）を参照のこと）、ここで好 ましくはＲは、サンプルに等しい流量を与えるか、指数の平均化工程を行なうこ とよってＮの倍数である。a+jb=g exp (2yP/N) (9) Input module The purpose of the input module is to sample the input signal and to sample each input component C1 and d , ,j=1, identify the amplitude of Mj That's true. The input component is a heterogeneous version of the input signal by the output from the sine waveform generator. is estimated by time-averaging the resulting output. At this time Interval averaging is done with a fixed number of samples R (see equation (2)), where the preferred Preferably, R should be equal to the sample flow rate or an exponential averaging step. Therefore, it is a multiple of N.

ここでβは平均化する時間を決定する０−１の変数である。Here, β is a 0-1 variable that determines the averaging time.

入力モジュールの代替形式は２つのタイプに説明されている。Alternative forms of input modules are described in two types.

タイプａ　）　Ｇ　Ｂ　２１［１７９６０号に説明されており、これは１つ、ま たは多くのサイクル全体からの波形をサンプリングし、波形のフーリエ変換を行 なって調波係数を発生する。Type a) G B 21 [No. 17960 describes this, which is one sample the waveform from many cycles or perform a Fourier transform of the waveform. and generates harmonic coefficients.

この工程は、現在の入力係数の値に関する情報が１番最近の入力サンプルが受取 られるとすぐに利用可能であるこの発明の工程よりも遅い。This process ensures that the most recent input sample receives information about the values of the current input coefficients. This process is slower than the process of this invention, which is readily available.

タイプｂ）ＰＣＴ／ＧＢ８７１００７０６号の一部に説明されており、これは正 弦および余弦信号によって入力信号を乗算し、積分によって係数を形成する。こ の工程は、説明されるシステムがサンプリングされた入力信号のために実時間軸 を使用し、記憶された正弦波形発生器の信号を使用できないので、この発明より もはるかに複雑である。Type b) is explained in part of PCT/GB87100706, which is correct. Multiply the input signal by the sine and cosine signals and form the coefficients by integration. child The process of Since the stored sine waveform generator signal cannot be used, this invention is also much more complex.

適応モジュール この発明の利点の１つは、異なる調波で相殺されるべき振動が独立的に制御され 得るということである（すなわち１つの調波における出力係数は同じ調波におけ る入力係数だけに依存する。）。これは制御システムの適応速度を向上させる。adaptation module One of the advantages of this invention is that vibrations to be canceled by different harmonics are independently controlled. (i.e. the power coefficient at one harmonic is depends only on the input coefficients. ). This increases the adaptation speed of the control system.

この発明のもう１つの利点は、出力信号発生処理および入力係数計算処理がいず れも適応処理から独立的に行なわれるが、出力係数の変化が適応処理によって行 なわれるとすぐにそれらが出力モジュールによって使用されるということである 。さらに、入力が振動の変化に応答するとすぐに入力係数への影響が速やかに表 れ、適応処理において使用可能である。適応処理の時間目盛は制御されている特 定のシステムの移送遅延によって決定されるが、−万人力および出力処理の時間 目盛は基本振動周波数によって決定され、したがってこれらの処理を独立してい るが、互いの間で情報を送ることができるようにすることが望ましい。Another advantage of this invention is that output signal generation processing and input coefficient calculation processing are unnecessary. Both of these processes are performed independently from the adaptive processing, but changes in the output coefficients are performed by the adaptive processing. that they will be used by the output module as soon as they are . Furthermore, as soon as the input responds to changes in vibration, the effect on the input coefficients is immediately visible. and can be used in adaptive processing. The time scale of adaptive processing is a controlled feature. Determined by specific system transport delays - universal power and output processing time. The scale is determined by the fundamental vibration frequency and therefore makes these treatments independent. However, it is desirable to be able to send information between each other.

ある状況において２つまたはそれより多いアクチュエータがともに近接して位置 決めされるか、２つまたはそれより多いセンサがともに近接しているとき、相互 作用のマトリックスＢはほとんど単数であり得る。これによって電子システムの 範囲を越え、かつ非線径歪みを生じがちなため望ましくない大きい出力信号が生 じ得る。この状況では、出力信号の振幅を制限することが望ましく、これは出力 係数の古い値に適用される「漏れ」を増加することによって最も都合よく行なわ れる。これは６番の等式のαの大きさを小さくすることに対応する。結果的に、 出力係数の太きさに応答して適応処理中αを修正することが適当である。In some situations, two or more actuators are located in close proximity together. When two or more sensors are in close proximity to each other, The matrix of effects B can be almost singular. This allows electronic systems to produces an undesirably large output signal because it exceeds the range and tends to cause non-radial distortion. It can be done. In this situation, it is desirable to limit the amplitude of the output signal, which is This is most conveniently done by increasing the "leakage" applied to the old values of the coefficients. It will be done. This corresponds to reducing the size of α in equation No. 6. as a result, It is appropriate to modify α during the adaptation process in response to the thickness of the output coefficients.

アダプティブアルゴリズムが集束する速度は、センサ入力からの新しい情報に向 けられる注意の量によって制御される。ファクタμはマトリックスＡに関連して これを決定する。アルゴリズムの集束率を最大にし、したがってμを大きく保つ ことが望ましいが、もし大きすぎれば、アルゴリズムは不安定になり得る。安定 性の限界は相互作用のマトリックスＢの実際値およびμおよびＡについて選択さ れた値に依存する。もしＡが（Ｂ　ＱＢ）”ＢＨＱに設定され、ここでＢがＢの 測定された値であれば、この測定は正確であり、μの最適値は１である。もしμ が２を上回って増加されれば、アルゴリズムは不安定になる。Ｂの概算の際、Ｂ が不十分であると、μについて何が制限値であるかを確信をもっていうことはも はや不可能であり、その大きさを縮小することが有利である。もしＡがＢＨＱに 設定されれば、その概算はよく、μの最大の大きさはＢ’Ｂの相互の最大固有値 に比例する。概算が再度不十分なとき、μの値を小さくすることが賢明である。The speed at which the adaptive algorithm converges to accommodate new information from sensor inputs controlled by the amount of attention received. The factor μ is related to matrix A Decide on this. Maximize the convergence rate of the algorithm and thus keep μ large is desirable, but if it is too large, the algorithm can become unstable. stable The limits are chosen for the actual values of the interaction matrix B and for μ and A. Depends on the value given. If A is set to (B　QB)”BHQ, where B is Given the measured value, this measurement is accurate and the optimal value of μ is 1. If μ If is increased above 2, the algorithm becomes unstable. When estimating B, B is insufficient, it is impossible to say with certainty what the limiting value is for μ. This is no longer possible and it would be advantageous to reduce its size. If A is BHQ If set, the approximation is good and the maximum magnitude of μ is the mutual maximum eigenvalue of B'B is proportional to. When the approximation is again insufficient, it is advisable to reduce the value of μ.

それらの理由のために、適応処理中μの大きさを調整することが有利である。For those reasons, it is advantageous to adjust the magnitude of μ during the adaptation process.

最初にＢが測定されるということが前からいわれている。It has been said before that B is measured first.

もし能動的振動低減システムがそれが生じている振動の周波数を変化している装 置からの振動を制御するべきであれば、Ｂはいくつかの異なる周波数で測定され てその範囲を包括すべきである。能動的振動低減システムの動作中、制御下のシ ステムはたとえば乗客が自動車、または飛行機の客室の内部に移動してもよいよ うに変化してもよい。これ不安定性、または少なくともより遅い集束に通ずるで あろう。したがってオンラインの値Ｂを再び概算することが望ましい。これは適 応処理中入力係数の応答に出力係数に行なわれる変化を相関させることによって 行なわれ得る。しかしシステムがうまく作動しているとき入力係数は小さく、ノ イズによって摂動が引起こされ、結果的な概算はうまく条件付けされないであろ う。この場合超低レベルの摂動を出力係数に導入し、入力係数の結果的に生じた 変化に出力係数の変化を相関させることが望ましい。これは小さい超振動を導入 するであろうが、それは性能の著しい損失を生じないのに十分に低いレベルであ り得る。If an active vibration reduction system is a device that changes the frequency of the vibrations it is producing, If vibrations from a certain location are to be controlled, B may be measured at several different frequencies. should be comprehensive in its scope. During active vibration reduction system operation, the system under control The stem may be used, for example, to transport passengers into a car or into the cabin of an airplane. It may change to a sea urchin. This may lead to instability, or at least slower focusing. Probably. It is therefore desirable to re-estimate the online value B. This is suitable by correlating the changes made to the output coefficients to the response of the input coefficients during the process. It can be done. However, when the system is working well, the input coefficients are small and the perturbations caused by is, and the resulting approximation will not be well conditioned. cormorant. In this case a very low level perturbation is introduced into the output coefficients and the resulting It is desirable to correlate the changes in the output coefficient with the changes. This introduces small super vibrations , but at a sufficiently low level that it does not result in significant loss of performance. can be obtained.

Ｂの概算に適当な最小平方概算が下に与えられる。マトリックスの行は別々に見 積られる。各行はすべての出力係数への１つの入力センサの係数の応答を含み、 ｂ′として表される。１つの入力センサの係数の等式は次のとおりである。A suitable minimum squares approximation for B is given below. The rows of the matrix are viewed separately. It is piled up. Each row contains the response of one input sensor coefficient to all output coefficients, b'. The equation for the coefficients of one input sensor is:

ｙ＝ｂ　Ｘ＋ｖ　（１１） ここでＶは制御されずに測定された振動であり、ｙは入力センサの係数を表す複 合数である。y=b　X+v　(11) where V is the uncontrolled measured vibration and y is a complex representing the coefficient of the input sensor. It is a sum.

この等式は次のように書直され得、 もし逐次的測定についての多くの等式が列として一緒にされれば、結果的に生じ たマトリックスの等式は次のように書かれ得る。This equation can be rewritten as If many equations for sequential measurements are put together as a sequence, the resulting The equation of the matrix can be written as:

Ｌ＝ＨＫ＋ε　（１３） ここでＬはｙの逐次エレメントを含む列ベクトルであり、はベクトル（ｂ５ｖ） ｌである。L=HK+ε (13) where L is a column vector containing sequential elements of y, and is a vector (b5v) It is l.

Ｋの最適な概算およびしたがってｂの行は次のとおりである。The best approximation of K and therefore the rows of b is:

Ｋ＝　（ＨＨＨ）　−１ＨＨＬ　（１４）アクチュエータ アクチュエータは出力モジュールから出力信号を与えられる。出力信号をアクチ ュエータに適合させるために、これは通常ローパスフィルタリングされ（出力を 平滑化し、より高い周波数の量子化ノイズの導入を最小にするために）、適当な 駆動レベルに増幅される。アクチュエータは受取った電気信号を機構的作用に変 換し、多くの異なる型、たとえば電磁式、圧電式、磁気歪み式、空気式、油圧式 、熱電式、静電式のものであり得る。K = (HHH) -1HHL (14) Actuator The actuator is provided with an output signal from an output module. Activate output signal This is usually low-pass filtered (the output is smoothing and minimizing the introduction of higher frequency quantization noise), a suitable is amplified to the driving level. Actuators convert received electrical signals into mechanical action. and many different types, such as electromagnetic, piezoelectric, magnetostrictive, pneumatic, hydraulic , thermoelectric, or electrostatic.

−ｋ”ｙヱ センサは機構的作用（たとえば圧力、振動、変位など）を電気信号に変換し、多 （の異なる型、たとえば電磁式、容量性、圧電式、磁気歪み式、空気式、油圧式 、熱電式のものであり得る。センサからの直接信号を入力モジュールに適合させ るために、これは通常プリアンプおよびバンドパスフィルタを介して送られ、下 位反転周波数はいかなる超低周波数の干渉も除去するように設定され、上位反転 周波数はそれがサンプリングされたデータシステムであるとき入力モジュールの サンプリング処理におけるアライアジングを防ぐように設定される。アライアジ ングを防ぐために要求される反転周波数は通常サンプリング周波数の約１／３で 選択される。源の周波数が著しく変化しがちな場合、したがって反転周波数を変 化させることが望ましいであろう。これを行なう１つの周知の方法はスイッチン グされたキャパシタフィルタを使用することである。-k”yヱ Sensors convert mechanical effects (e.g. pressure, vibration, displacement, etc.) into electrical signals and (different types such as electromagnetic, capacitive, piezoelectric, magnetostrictive, pneumatic, hydraulic , may be thermoelectric. Adapting the direct signal from the sensor to the input module This is typically routed through a preamplifier and bandpass filter to The phase inversion frequency is set to eliminate any very low frequency interference and The frequency is the input module's when it is a sampled data system. Set to prevent aliasing in the sampling process. Ali Aji The inversion frequency required to prevent sampling is usually about 1/3 of the sampling frequency. selected. If the source frequency tends to vary significantly, the inversion frequency should therefore be changed. It would be desirable to make this possible. One well-known way to do this is to switch using a filtered capacitor filter.

この発明はこれより添付の図面を参照して例示によって説明されるであろう。The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG.

図面の説明 以下の添付の図面が参照されるであろう。Drawing description Reference may be made to the accompanying drawings below.

図１は特定の囲まれたー空間に関する能動的振動低減システムの概略ブロック図 である。Figure 1 is a schematic block diagram of an active vibration reduction system for a specific enclosed space. It is.

図２は能動的振動低減システムの一配列のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of one arrangement of an active vibration reduction system.

図３は出力モジュールのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the output module.

図４は入力モジュールのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the input module.

図５は入力モジュールの局面を表す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram representing aspects of the input module.

図６はパルス条件付システムの一形式のブロック図であ好ましい実施例の詳細な 説明 図１において、この発明に従った能動的振動低減システム１はプロペラ駆動の航 空機３の客室２に関連して図示される。プロペラ４は客室２内に聞こえるノイズ および振動を作り出す。この例においてシステム１は航空機の客室内に取付けら れた２つのスピーカを含む２つのアクチュエータ５と、座席の背もたれ７に取付 けられたマイクを含む４つのセンサ６とを使用する。スピーカは制御装置８によ って駆動される。制御装置８は速度および位置基準信号９をプロペラ４の１つに 接続された電気発生器から受ける。この速度および位置基準信号９は制御装置８ 内に送られ、そこでパルス条件付システム１０がそれを受け、１組のパルスを発 生する。この例においてプロペラは６つの翼を有し、速度および位置基準信号９ はプロペラの軸の回転速度の４倍の周波数を有する正弦信号である。図６に示さ れるパルス条件付システム１０は２４で速度および位置基準信号の周波数を乗算 するように構成される。これは次に翼の経路ごとに１６パルスを発生するであろ う。パルス条件付システム１０のこの特定の実施例において、速度および位置基 準信号はパルス整形回路１１で整形され、位相比較器１２について適当なレベル の方形波パルス列を生じる。位相比較器は回路１１からの信号を分周器回路１３ の出力と比較し、２つの信号１５および１６の間の固定位相関係を維持するため に発振器１４の周波数を調整する。発振器１４の出力は分周器回路１３およびバ ッファ増幅器１７の両方に入る。バッファ増幅器の出力はパルス条件付システム の出力であり、これはデジタル発振器１８に送られる。FIG. 6 is a block diagram of one type of pulse conditioning system with details of a preferred embodiment. explanation In FIG. 1, an active vibration reduction system 1 according to the present invention is a propeller-driven It is illustrated in relation to a cabin 2 of an aircraft 3. Propeller 4 is the noise that can be heard inside cabin 2. and create vibrations. In this example, system 1 is installed in the cabin of an aircraft. two actuators 5 including two speakers mounted on the backrest 7 of the seat. 4 sensors 6 including a microphone are used. The speaker is controlled by the control device 8. is driven. The control device 8 sends a speed and position reference signal 9 to one of the propellers 4. Received from a connected electricity generator. This speed and position reference signal 9 is transmitted to the control device 8 where it is received by the pulse conditioning system 10 and emits a set of pulses. live. In this example the propeller has 6 blades and a speed and position reference signal 9 is a sinusoidal signal with a frequency four times the rotational speed of the propeller shaft. Shown in Figure 6 The pulse conditioning system 10 multiplies the frequency of the velocity and position reference signals by 24. configured to do so. This would then generate 16 pulses per wing path. cormorant. In this particular embodiment of pulse conditioning system 10, velocity and position based The quasi-signal is shaped by a pulse shaping circuit 11 and adjusted to an appropriate level by a phase comparator 12. produces a square wave pulse train. The phase comparator converts the signal from the circuit 11 into a frequency divider circuit 13. to maintain a fixed phase relationship between the two signals 15 and 16. The frequency of the oscillator 14 is adjusted to . The output of the oscillator 14 is connected to the frequency divider circuit 13 and the buffer circuit. into both buffer amplifiers 17. The output of the buffer amplifier is a pulse-conditioned system , which is sent to the digital oscillator 18.

図２は、制御装置８をより詳細に示し、これは入力モジュール１９、出力モジュ ール２０、適応モジュール２１、プリアンプ２２、バンドパスフィルタ２３、フ ィルタ２４および電力増幅器２５を含む。図３は出力モジュール２０をより詳細 に示す。FIG. 2 shows the control device 8 in more detail, which includes an input module 19, an output module filter 20, adaptive module 21, preamplifier 22, bandpass filter 23, filter It includes a filter 24 and a power amplifier 25. Figure 3 shows the output module 20 in more detail. Shown below.

正弦波形発生器１８からの出力は利得エレメント２６によって増幅（乗算）され 、その利得ａｊおよびｂｊ（各出力チャネルについて異なる）は適応モジュール ２１によって決定される。各出力チャネルの信号は、デジタル／アナログコンバ ータならびにサンプリングおよび保持回路２８に送られる前に総和器２７で個々 に合計される。最後に出力信号２９はスピーカ５ヘフイルタ２４および電力増幅 器２５を介して送られる。The output from the sine waveform generator 18 is amplified (multiplied) by a gain element 26. , whose gains aj and bj (different for each output channel) are determined by the adaptive module 21. The signal of each output channel is a digital/analog converter. are individually processed in summator 27 before being sent to data and sampling and holding circuit 28. is totaled to Finally, the output signal 29 is sent to the speaker 5 through the filter 24 and power amplification. It is sent via the device 25.

能動的振動低減システムの目的は、スピーカ５によってノイズを発生することに よって、プロペラ４によって生じているプロペラ駆動の航空機の客室内のノイズ を低減することである。スピーカによって発生されたノイズは一般にプロペラの ノイズを相殺するように調整される。The purpose of the active vibration reduction system is to reduce the noise generated by the loudspeaker 5. Therefore, the noise in the cabin of a propeller-driven aircraft caused by the propeller 4 The aim is to reduce The noise generated by the loudspeaker is generally caused by the propeller. Adjusted to cancel out noise.

前述のことから理解され得るように、スピーカの音の調整は適応モジュール２１ による出力係数ａ、およびす、の変化によって達成される。適応モジュールは、 それがセンサ６から導き出された信号に順に応答する入力モジュール１９から受 ける情報に応答する。適応モジュールは入力係数の平方の重み付けされた合計を 最小にするために、出力係数ａ、およびす、を自動的に変化させる。調整はアダ プｊ ティブアルゴリズムに従う。As can be seen from the foregoing, the adjustment of the loudspeaker sound is performed by the adaptation module 21. This is achieved by changing the output coefficients a and s. The adaptation module is It receives from an input module 19 which in turn responds to the signals derived from the sensor 6. respond to information provided. The adaptation module calculates the weighted sum of the squares of the input coefficients. The output coefficients a and s are automatically varied to minimize them. Adjustment is adah Puj tive algorithm.

！ｔ＋１　＝βＸ　ｈ　ｕ　Ａ　Ｙ　ｋ正弦波形発生器１８およびそれらが発生 する調波の数は低減されるべきプロペラの音の調波の数に一致される。その数は 航空機によって変化してもよいが、それはより低い調波のいくつかにすぎないで あろう。使用されるべきスピーカ５の数および客室２内のそれらの位置は適当な 費用で音の充分な減衰を達成するために選択される。一般に使用されるスピーカ ５が多くなるほど、減衰が大きくなる。しかし客室２内にスピーカ５を位置決め することには、異なる分布から著しい変化が起こり得るので注意が払われねばな らない。一般に位置は他の制限を鳩尾させるものから選択されて、達成可能な減 衰を最大にする。センサ６の数および位置は、静寂が要求される領域（すなわち 乗客の頭の周り）に達する音が効率的に監視されるように選択される。! t+1 = βX h u A Y k sine waveform generator 18 and their generation The number of harmonics to be reduced is matched to the number of harmonics of the propeller sound to be reduced. The number is It may vary from aircraft to aircraft, but it is only some of the lower harmonics. Probably. The number of speakers 5 to be used and their location within the passenger compartment 2 may be determined as appropriate. selected to achieve sufficient attenuation of sound at a cost. commonly used speakers The more 5, the greater the attenuation. However, the speaker 5 is positioned inside the guest room 2. Care must be taken in determining the distribution, as significant changes can occur from different distributions. No. Generally the locations are selected from those that dovetail other constraints and reduce the achievable Maximize decay. The number and location of sensors 6 are determined in areas where silence is required (i.e. The sound reaching the area (around the passenger's head) is selected so that it is efficiently monitored.

この例において、音がすべての方向の客室２の壁からくる場合、乗客の頭の近く にセンサを有することが有利である。In this example, if the sound comes from the walls of cabin 2 in all directions, near the passenger's head It is advantageous to have a sensor on.

したがって乗客の座席のほとんどはセンサを有するであろう。センサの数は、こ れがより均一な減衰の分布を達成し、適応処理を改良する傾向があるので、スピ ーカ５の数より多いことが好ましい。Most of the passenger seats will therefore have sensors. The number of sensors is speed, as this tends to achieve a more uniform distribution of attenuation and improve the adaptive process. It is preferable that the number is larger than the number of keys 5.

図４は入力モジュール１９を示し、これはセンサ６から信号を受け、適応モジュ ール２１によって要求される情報のいくつかを与える。センサからの信号はプリ アンプ２２を通って、サンプリングおよびデジタル化回路３０に達する前にそれ らのレベルおよびバンドパスフィルタ２３をブーストする。アナログ入力信号３ １はパルス条件付システム１０からのパルスと同期してサンプリングされ、この 例において、これは各アナログ−デジタルコンバータ３０をパルス信号３２でク ロックすることによって達成される。FIG. 4 shows an input module 19, which receives signals from the sensor 6 and which receives signals from the adaptive module. provides some of the information required by rule 21. The signal from the sensor is It passes through amplifier 22 before reaching sampling and digitizing circuit 30. and the bandpass filter 23. Analog input signal 3 1 is sampled synchronously with the pulse from the pulse conditioning system 10, and this In the example, this means clocking each analog-to-digital converter 30 with a pulse signal 32. This is accomplished by locking.

代替的に１つのアナログ−デジタルコンバータが、すべての入力信号３１を同時 にサンプリングさせる必要がないので、マルチプレクサと組合されて使用され得 る。一度信号が回路３０によってデジタル化されると、それらは正弦波形発生器 １８の出力によってヘテロゲインされる　３３゜ヘテロダイン処理の詳細は図５ に示される。入力信号３１を表す各デジタル信号は発生器１８の出力の各々によ ってヘテロダインされる　３３゜各乗算（ヘテロダイン）処理から生じたデータ は、各入力チャネルについて入力係数Ｃ９およびｄ、を作るために等式（１０） に従って作用する平均器３４によって平均化される。Alternatively, one analog-to-digital converter converts all input signals 31 simultaneously. It can be used in conjunction with a multiplexer as it does not need to be sampled Ru. Once the signals are digitized by circuit 30, they are converted into a sine waveform generator. The details of the 33° heterodyne processing, which is hetero-gained by the output of 18, are shown in Figure 5. is shown. Each digital signal representing input signal 31 is output by each of the outputs of generator 18. 33゜Data resulting from each multiplication (heterodyne) operation (10) to make the input coefficients C9 and d, for each input channel is averaged by an averager 34 which operates according to.

入力係数は更新された出力係数を作るための等式（６）で作動する適応モジコー ルによって使用される。各調波について使用される更新マトリックスＡはパルス 信号３２上のパルスの周波数に従ってメモリから選択される。この例において、 基本周波数が名目的に１００Ｈｚであるが８５Ｈｚ−１１０Ｈｚの範囲で変化す る場合、第１および第２の調波が制御されている。マトリックスＡの値は８５． ９０．９５．１００．１０５．１１０．１７０．１８０，１９０．２００．２１ ０および２２０Ｈｚで測定されかつ記憶される。パルスの周波数はアナログ−デ ジタルコンバータが後に続く電圧コンバータ回路への周波数を使用して測定され 得る。結果として生じたデジタル値はパルスの周波数およびしたがって基本周波 数に比例する。一度校正されると、この値は記憶から適当なＡを選択するために 使用され得る。たとえばもしその値が基本周波数が９４Ｈｚであったことを示し たならば、最も近い周波数に対応するＡの値（すなわち第１の調波について９５ 、第２の調波について１９０）が選択されるか、Ａの値が補間によって計算され るであろう（たとえば第１の調波についてＡの計算された値は９０Ｈｚについて のへの値の１１５であり、９５Ｈ２についてのＡの値の４１５であろう）。一般 にＡは周波数によって極めて迅速には変化せず、したがって周波数の測定におけ るわずかな不正確さは許容される。The input coefficients are processed by an adaptive module operating on equation (6) to produce updated output coefficients. used by The update matrix A used for each harmonic is the pulse selected from memory according to the frequency of the pulses on signal 32. In this example, The fundamental frequency is nominally 100Hz but varies in the range 85Hz-110Hz. , the first and second harmonics are controlled. The value of matrix A is 85. 90.95.100.105.110.170.180, 190.200.21 Measured and stored at 0 and 220 Hz. The frequency of the pulse is analog-digital. The digital converter is measured using the frequency to voltage converter circuit followed by obtain. The resulting digital value is the frequency of the pulse and therefore the fundamental frequency proportional to the number. Once calibrated, this value can be used to select the appropriate A from memory. can be used. For example, if the value indicates that the fundamental frequency was 94Hz then the value of A corresponding to the nearest frequency (i.e. 95 for the first harmonic) , 190) for the second harmonic is selected, or the value of A is calculated by interpolation. (e.g. the calculated value of A for the first harmonic is would be 115 for the value of A and 415 for the value of A for 95H2). General A does not change very quickly with frequency, so in the measurement of frequency Slight inaccuracies are allowed.

パルス条件付システムを除く能動的振動低減システムの制御装置８はメモリを含 むコンピュータを使用して実現され得る。様々な型のコンピュータ、たとえばデ ジタル信号処理装置　タイプ　ＤＳＰ　３２Ｃ（ＡＴ＆Ｔ）が使用され得る。正 弦波形発生器は次に入力、または出力モジュール計算のいずれかによって再び呼 出されたメモリ内にデータ記憶されるであろう。入力および出力モジュールの計 算のタイミングはパルス信号３２から発生された割込みによって与えられるであ ろう。代替的に、適応装置はメモリを含むコンピュータを使用して実現されるた だの一部であり得る。正弦波形発生器はパルス条件付システムの出力に位相ロッ クされた発振器として実現されるであろう。出力係数はたとえばデジタル−アナ ログ回路の乗算を使用するデジタル適応装置によって制御される利得として実現 されるであろう。入力係数はアナログヘテロダインおよび積分回路によって生じ た電圧レベルであり、アナログ−デジタルコンバータを使用するデジタル適応装 置によってサンプリングされるであろう。適応装置のサンプリング速度はデジタ ルシステム全体によって要求されるサンプリング速度よりもはるかに遅い適応速 度に対応するであろう。The controller 8 of the active vibration reduction system, excluding the pulse conditioning system, includes a memory. It can be realized using a computer with Various types of computers, e.g. A digital signal processing device type DSP 32C (AT&T) may be used. Positive The sinusoidal waveform generator is then called again by either the input or output module calculations. Data will be stored in the emitted memory. Input and output module metering The timing of the calculation is given by an interrupt generated from the pulse signal 32. Dew. Alternatively, the adaptive device may be implemented using a computer containing memory. It can be part of the body. A sinusoidal waveform generator provides phase lock to the output of a pulse-conditioned system. oscillator. For example, the output coefficient is Realized as a gain controlled by a digital adaptive device using log circuit multiplication will be done. Input coefficients are generated by analog heterodyne and integrator circuits. voltage levels, and digital adaptive equipment using analog-to-digital converters. will be sampled by location. The sampling rate of the adaptive device is digital adaptation rate much slower than the sampling rate required by the entire system It will correspond to the degree.

要約 周期的、または準周期的振動の源によって発生される振動を制御するための能動 的振動低減システムは、各々が元の振動の源の周波数に同期されて、源の周波数 の調波を発生する少なくとも２つの正弦波形発生器の出力の重み付けされた合計 が付加振動を発生する少なくとも１つのアクチュエータに与えられることと、セ ンサ手段（６）が元の振動上の付加振動の影響を監視するために使用されること と、出力の合計の重み付けが規定された領域内で組合された振動の振幅が低減さ れるように調整されることとを特徴とする特 国際調査報告 一−−−綽一ムーーー珈−ＩＩＩｌ　ＰＣＴ／ＧＢ　９０１０２０フ１国際調査 報告 ＧＢ　９００２０２１ ＳＡ　４３２５６summary Active for controlling vibrations generated by sources of periodic or quasi-periodic vibrations vibration reduction systems, each synchronized to the frequency of the original vibration source, the weighted sum of the outputs of at least two sinusoidal waveform generators that generate harmonics of is applied to at least one actuator that generates additional vibration; sensor means (6) are used to monitor the effect of the added vibration on the original vibration; and the total weighting of the outputs reduces the amplitude of the combined vibrations within the defined region. The feature is characterized in that it is adjusted to international search report 1----Koichi Moo-K-III PCT/GB 901020F1 International Survey report GB 9002021 SA　43256

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] １．周期的、または準周期的振動の源によって発生される振動を制御するための 能動的振動低減システムであって、各々が元の振動の源の周波数に同期されて、 源の周波数の調波を発生する、少なくとも２つの正弦波形発生器の出力の重み付 けされた合計が付加振動を発生する少なくとも１つのアクチュエータに与えられ ることと、センサ手段が元の振動上の付加振動の影響を監視するために使用され ることと、 出力の合計の重み付けが規定された領域内で組合された振動の振幅が低減される ように調整されることとを特徴とする、 能動的振動低減システム。1. for controlling vibrations generated by sources of periodic or quasi-periodic vibrations. an active vibration reduction system, each synchronized to the frequency of the original vibration source; Weighting the outputs of at least two sinusoidal waveform generators to generate harmonics of the source frequency the sum of the applied vibrations is applied to at least one actuator that generates additional vibration. and sensor means are used to monitor the effect of the added vibration on the original vibration. And, The weighting of the sum of the outputs reduces the amplitude of the combined vibrations within the defined region. characterized by being adjusted so that Active vibration reduction system. ２．正弦波形発生器は、制御されるべき振動の基本周期ごとに整数のパルスを含 む同期信号によって振動の源へ同期される、請求項１に記載のシステム。2. A sinusoidal waveform generator contains an integer number of pulses for each fundamental period of the vibration to be controlled. 2. The system of claim 1, wherein the system is synchronized to the source of vibration by a synchronization signal. ３．正弦波形発生器はサンプリングされた発振器出力に対応する固定データを記 憶するコンピュータメモリを含む、請求項１または２に記載のシステム。3. A sine waveform generator records fixed data corresponding to the sampled oscillator output. 3. The system of claim 1 or 2, comprising a computer memory for storing. ４．１つまたはそれより多い正弦波形発生器の出力の重み付けされた合計は異な る可変出力係数によって個々の正弦波形発生器の出力を乗算し、すべての乗算結 果を一緒に加算することによって形成される、前述の請求項のいずれか１つに記 載のシステム。4. The weighted sum of the outputs of one or more sine waveform generators is Multiply the output of each sine waveform generator by a variable output coefficient that as claimed in any one of the foregoing claims formed by adding together the system. ５．可変出力係数は各アクチュエータについて独立的に変化する、請求項４に記 載のシステム。5. 5. The variable output coefficient varies independently for each actuator. system. ６．可変出力係数は各アクチュエータについて異なる、請求項５に記載のシステ ム。6. 6. The system of claim 5, wherein the variable output coefficient is different for each actuator. Mu. ７．アクチュエータからの振動は出力係数の変化によって制御される、請求項４ 、５または６のいずれか１つに記載のシステム。7. 4. The vibration from the actuator is controlled by changing the output coefficient. , 5 or 6. ８．センサ手段は信号を発生し、入力手段は前記センサ手段からの信号を処理し て、正弦波形発生器によって生じる調波における振動の振幅に関連する入力係数 を発生するために設けられる、前述の請求項のいずれか１つに記載のシステム。8. The sensor means generates a signal and the input means processes the signal from said sensor means. is the input coefficient related to the amplitude of the oscillations in the harmonics produced by the sinusoidal waveform generator. A system according to any one of the preceding claims, arranged for generating. ９．出力係数は適応手段によって入力係数に応答してアルゴリズムに従って適応 される、請求項８に記載のシステム。9. The output coefficients are adapted according to an algorithm in response to the input coefficients by an adaptation means. 9. The system of claim 8. １０．アルゴリズムは入力係数の平方の重み付けされた合計を最小にすることを 目的とする、請求項９に記載のシステム。10. The algorithm aims to minimize the weighted sum of the squares of the input coefficients. 10. The system of claim 9. １１．アルゴリズムは出力係数の振幅を制限する一方入力係数の平方の重み付け された合計を最小にすることを目的とする、請求項８に記載のシステム。11. The algorithm limits the amplitude of the output coefficients while weighting the squares of the input coefficients. 9. The system according to claim 8, the purpose of which is to minimize the total sum. １２．入力係数の平方のための重み付けはシステムが領域の振動を低減するよう に選択される、請求項１０または１１に記載のシステム。12. Weighting for the square of the input coefficients allows the system to reduce oscillations in the area. 12. A system according to claim 10 or 11. １３．適応手段は周波数信号を与えられる、前述の請求項のいずれか１つに記載 のシステム。13. 10. The adaptation means according to any one of the preceding claims, wherein the adaptation means are provided with a frequency signal. system. １４．正弦波形発生器および入力手段はデータおよびプログラムのための関連の メモリを含む１つのデジタル計算装置で実現される、請求項８ないし１３のいず れか１つに記載のシステム。14. A sine waveform generator and input means are associated for data and programs. Any of claims 8 to 13, realized in one digital computing device comprising a memory. The system described in one of the above. １５．適応手段はデータメモリを共用するか、同一装置内の別個の計算装置にお いて実現される、請求項１４に記載のシステム。15. The adaptation means may share data memory or be located on separate computing devices within the same device. 15. The system of claim 14, wherein the system is implemented using: １６．入力手段および正弦波形発生器はアナログ回路において実現され、適応手 段はデータおよびプログラムのための関連のメモリを有するデジタル計算装置に おいて実現される、請求項８ないし１３のいずれか１つに記載のシステム。16. The input means and the sine waveform generator are realized in analog circuitry and adapted A stage is a digital computing device having associated memory for data and programs. 14. A system according to any one of claims 8 to 13, implemented in a system.