Page 282 - 《振动工程学报》2025年第11期

幅值
−20
一阶信号作为扰动信号
幅值
−20 原始扰动 频率
频率
二阶信号作为扰动信号
2740 振 动 工 程 学 报 第 38 卷

固有频率正弦信号扰动的振动主动控制试验效 100 100
果对比如图 10 所示。固有频率正弦信号扰动的振 80 90 80
动主动控制试验频谱效果对比如图 11 所示。可知， 60 80 13 14
在不同频率的扰动信号下，IPAA 算法在收敛速度和 幅值 / dB 40
稳态误差上都明显优于其他振动控制算法。 20
0

PAA PAA-1 PAA-2 IPAA −20
5 0 10 20 30 40 50 60 70 80
电压幅值 / V 0 (c) Multi-frequency signal as the disturbance signal
频率 / Hz
(c) 多频信号作为扰动信号
−5
0 10 20 30 40 50 图 11 固有频率信号扰动下 4 种 PAA 算法的控制效果频谱图
时间 / s
(a) 1阶信号作为扰动信号 Fig. 11 Spectrum diagram of control performance of four PAA
(a) First-order signal as the disturbance signal
algorithms under disturbance at natural frequency
1 进行激振：幅值为 4 V、频率为 13.67 Hz 的 阶固有
电压幅值 / V 0 频率正弦信号附加白噪声信号；幅值为 4 V、频率为
1
−1 66.02 Hz 的 2 阶固有频率正弦信号附加白噪声信号；
0 10 20 30 40 50
时间 / s
2 个幅值为 2 V、频率分别为 13.67、66.02 Hz 的正弦
(b) 2阶信号作为扰动信号
(b) Second-order signal as the disturbance signal 信号叠加的多频信号附加白噪声信号。附加白噪声
4 2 信号作为激振信号下 PAA 算法和 3 种改进的 PAA
电压幅值 / V −2 0 算法的控制效果对比如图 12 所示。

−4
0 10 20 30 40 50 5 PAA PAA-1 PAA-2 IPAA
时间 / s
(c) 多频信号作为扰动信号 电压幅值 / V 0
(c) Multi-frequency signal as the disturbance signal
−5
图 10 固有频率信号扰动下 4 种 PAA 算法的控制效果 0 10 20 30 40 50
时间 / s
Fig. 10 Control performance of four PAA algorithms under
(a) 1阶信号附加白噪声信号作为扰动信号
disturbance at natural frequency (a) First-order signal with white noise as the disturbance signal

为了验证本文 IPAA 算法在不同工况下的振动 1
控制效果。使用以下 3 种激振信号对压电智能叶片 电压幅值 / V 0

−1 10 50
原始扰动 PAA 0 20 30 40
PAA-1 PAA-2 IPAA 时间 / s
100
100 (b) 2阶信号附加白噪声信号作为扰动信号
80 (b) Second-order signal with white noise as the disturbance signal
90 4
60
幅值 / dB 40 80 13 14 电压幅值 / V −2 2 0
20
0 −4 0 10 20 30 40 50
−20 时间 / s
0 10 20 30 40 50 (c) 多频信号附加白噪声信号作为扰动信号
频率 / Hz (c) Multi-frequency signal with white noise as the disturbance signal

(a) 一阶信号作为扰动信号
(a) First-order signal as the disturbance signal 图 12 附加白噪声信号扰动下 4 种 PAA 算法的控制效果
Fig. 12 Control performance of four PAA algorithms under
100 disturbance with white noise

80 80
附加白噪声信号扰动下振动主动控制试验频谱
60
幅值 / dB 40 效果对比如图 13 所示。可以看出，IPAA 算法的控
算法，在噪声环境中
制效果依旧优于其余
IPAA
PAA
20
算法表现出了良好的鲁棒性和控制效果。图中对比
0
了固有频率正弦信号扰动下和附加白噪声信号扰动
−20
0 10 20 30 40 50 60 70 80 下 PAA 算法和 3 种改进的 PAA 算法的控制效果。
频率 / Hz
(b) 二阶信号作为扰动信号 对比不同工况可知，同其他 PAA 算法相比，本文
(b) Second-order signal as the disturbance signal
提出的方法表现出了更好的控制效果。

幅值

−20

频率
多频信号作为扰动信号