[发明专利]一种振动噪声智能控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种振动噪声智能控制系统及其控制方法。所述振动噪声智能控制系统包括主站和多个从站，所述主站和从站之间通过工业以太网连接形成拓扑结构。采用分布式结构设计，在满足各类大型设备等主动减振场合需求的同时，也降低了控制设备的复杂程度和设计难度，提高了整体的减振控制性能、可扩展性和可靠性，降低了设备的制造成本和维护成本。

技术领域

本发明涉及振动噪声领域，特别涉及一种振动噪声智能控制系统及其控制方法。

背景技术

智能噪声控制系统主要涉及振动噪声的主动控制，在振动控制过程中根据检测到的振动信号，应用一定的控制策略，经过实时计算，进而驱动作动器对控制目标施加一定的影响，达到抑制或消除振动的目的。对一些大型的设备来说，由于振动点或振动源较多，且振动的方向不是唯一性。为了实现良好的减振效果就必须要采集更多通道振动和更复杂控制技术，并且振动设备越大所需采集的振动通道和控制通道也就越多。

传统的主动振动控制系统由于普遍采用的是一体化的设计，即信号采样、控制算法实现和控制输出都是集中在一个控制系统或控制器中来完成，随着控制通道数量的增加，控制器实时运算性能成倍的增加，控制过程更加复杂，体积更为庞大，系统的可靠性和可维护性极大的降低，同时，也带来了控制器设计的难度，增加成本。

发明内容

本发明提供了一种振动噪声智能控制系统及其控制方法，采用分布式结构设计，在满足各类大型设备等主动减振场合需求的同时，也降低了控制设备的复杂程度和设计难度，提高了整体的减振控制性能、可扩展性和可靠性，降低了设备的制造成本和维护成本。

一种振动噪声智能控制系统，包括主站和多个从站，所述主站和从站之间通过工业以太网连接形成拓扑结构。

每个所述从站包括从站控制器、信号采集机构和执行机构，所述信号采集机构设置在待测结构体各部位，所述从站控制器控制所述信号采集机构采集振动噪声信号，经过预处理后传输给所述主站，所述主站经过信号处理得到控制信号并发送给所述从站控制器，所述从站控制器将控制信号发送给所述执行机构执行。

作为优选，所述从站控制器包括ADC电路单元、CPU单元、DAC电路单元和信号隔离放大电路单元，

所述ADC电路单元用于将所述信号采集机构采集的振动噪声信号转换成数字信号，

所述CPU单元用于将所述数字信号发送给所述主站进行信号处理，

所述DAC电路单元用于将所述主站发送的控制信号转换成模拟信号，

所述信号隔离放大电路单元用于将所述模拟信号放大并发送至所述执行机构。

作为优选，所述信号采集机构包括连接所述从站控制器的多个信号采集单元，每个所述信号采集单元包括连接所述从站控制器的多通道数字采集节点以及连接所述多通道数字采集节点的多个传感器。

作为优选，所述传感器采用振动传感器或者噪声传感器。

作为优选，所述执行机构包括多个次级声源或者次级振源。

作为优选，所述次级声源采用电磁式和/或压电式等换能结构的声源，所述次级振源采用电磁式和/或压电式等换能结构的振源。

作为优选，所述主站包括连接所述从站的主站控制器，

作为优选，所述主站控制器包括中央处理控制单元、故障诊断单元和主动振动噪声算法控制单元，

所述故障诊断单元用于分析振动噪声信号得到故障信息，

所述主动振动噪声算法控制单元用于分析处理所述振动噪声信号形成控制信号。

所述中央处理控制单元用于主站和从站的全局控制，包括振动噪声信号的辨识、各功能单元模块数据信号的实时分析与处理，以及各执行机构的全局主动控制。