安定性を保証したアクティブ音場制御のための適応制御システムに関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650507
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 佐野 昭 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10051765)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大森 浩充 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (90203942)
• Keywords: 能動騒音制御 / 適応制御 / 適応フィルタ / 音場制御 / フィードフォワード制御 / システム同定

Research Abstract

主音源からの騒音を基準マイクにより検出し,第2音源からアクティブに制御音を生成し目標点での騒音レベルを抑制する能動騒音制御において,主音源からの2つの1次伝播経路,制御音源からの2つの2次伝播経路に関する情報は極めて重要である.設定した研究目標に関して次の新しい成果が得られた.
1)1次伝播経路の変動に関して,安定性を理論的に保証する新しいロバスト適応アルゴリズムを構築し,これをエア-ダクトを用いた適応制御実験により実証し,約30dBのキャンセリング性能が達成できた.
2)2次伝播経路の変動に関しては,従来では適当キャンセリングを実時間で安定に実施する方法や実験結果の報告はないが,本研究では2つの総合伝達特性をFIRフィルタで同定し,この比をとり逆FFTを適用することにより,適応能動コントローラを実時間で構成できることを示し,初めてエア-ダクトにおける適応制御実験に成功した.
3)主音源,基準マイク,第2音源,目標点マイクがそれぞれ複数個存在するようなマルチチャンネル形能動騒音制御における適応制御を安定に実現するための新しいマルチチャンネル形ロバスト適応アルゴリズムの構築と実際のエア-ダクトにおける実験による検証を行うことに成功した.特にマルチチャンネル形の適応制御では第2伝播経路行列の干渉効果をいかに解決するかが分散適応制御を行う場合に重要であり,今回は従来の多入出力系のロバスト適応アルゴリズムと比較して極めてタイトに干渉項の上限を利用できるのでキャンセリング誤差の上界を抑えることができる点に大きな特徴が見られた.
以上,アクティブに制御音を生成し音場騒音を安定に制御する一つの有力ロバスト適応手法を与えることができたが,今後はこれらの手法や成果を発展さえて音場再生のための実時間適応制御に関して取り組みたいと考えている.

Research Products

• [Publications] Fan JIANG: "A new fully adaptive algorithm with assured stability for active noise control" Proc.IEEE Int.Conf.Acoust.Speech and Signal Processing. Vol.3. 1839-1842 (1996)
• [Publications] Fan JIANG: "Fully adaptive active noise control dealing with changes of secondary path responses" Proc.IEEE Int.Conf.Control Applications. 934-941 (1996)
• [Publications] 江帆: "2次経路の変動を考慮した適応アクティブノイズコントロール" 電子情報通信学会論文誌. J81A. 掲載決定 (1997)
• [Publications] Fan JIANG: "Robust adaptive algorithm for multi-channel active noise control" Proc.IFAC Symp.System Identification (SYSID97). 掲載決定 (1997)
• [Publications] Hiroshi ITO: "Robust performance design via nonlinear H_∞ control with scaling factors" 計測自動制御学会論文集. 32-6. 975-977 (1996)
• [Publications] Osamu YAMANAKA: "Stability analysis of exact model matching control for finite Volterra series systems" IEICE Trans.Fundamentals. E80A-1. 166-176 (1997)
• [Publications] 山中 理: "Hammerstein型非線形系に対するモデル規範型適応制御系の構成" 計測自動制御学会論文集. 33-2. 94-102 (1997)
• [Publications] 鍵和田 元: "MSE最小化に基づく信号個数の判定法" 電子情報通信学会論文誌. J80A-2. 317-326 (1997)
• [Publications] 山中 理: "ニューラルネットワークを用いたウィナー型非線形システムの適応制御" 電気学会論文誌. 117C-5. 掲載決定 (1997)
• [Publications] Osamu YAMANAKA: "Design method of exact model matching for finite Volterra series systems" International J.Control. 掲載決定 (1997)
• [Publications] Yoshiro ASHIDA: "Genetic algorithm based mixed spectrum estimation for discrimination of sinusoids and ARMA noise" Proc.the 13th IFAC World Congress. Vol.I. 309-314 (1996)
• [Publications] Hiroshi ITO: "An approach to multirate control design with multiple objectives" Proc.the 13th IFAC World Congress. Vol.C. 325-330 (1996)
• [Publications] Hiromitsu OHMORI: "A design of decentralized robust model reference adaptive control systems" Proc.the 13th IFAC World Congress. Vol.K. 241-246 (1996)
• [Publications] Jingmin XIN: "Order determination of transfer function model from noisy input/output data" Proc.the 13th IFAC World Congress. Vol.I. 339-344 (1996)
• [Publications] Linaming SUN: "Least squares identification of Hammerstein model based on over-sampling scheme" Proc.CONTROL96. 240-245 (1996)
• [Publications] Hajime KAGIWADA: "MSE-based regularization approach to rank determination in CLS and TLS estimation" Signal Processing VIII,Theories and Applications. Vol.3. 2053-2056 (1996)
• [Publications] Kouichi HIDAKA: "Model reference adaptive control design for linear time-varying systems" Proc.the 35th IEEE Conf.Desision and Control. 3359-3361 (1996)
• [Publications] Hiromitsu OHMORI: "A robust adaptive control design for chaotic continuous-time systems" Proc.the 35th IEEE Conf.Desision and Control. 2968-2973 (1996)