Hệ thống kiểm soát tiếng ồn chủ động phi tuyến dựa trên FLANN suy rộng có độ phức tạp tính toán thấp

Bài viết "Hệ thống kiểm soát tiếng ồn chủ động phi tuyến dựa trên FLANN suy rộng có độ phức tạp tính toán thấp" trình bày về hệ thống ANC dựa trên GFLANN sử dụng thuật toán CMFe-LMS hiệu quả tính toán đã được đề xuất. Hệ thống mới sẽ giảm được chi phi cập nhật trọng số lọc và lọc tín hiệu tham chiếu. Nhiều minh hoạ so sánh về độ phức tạp tính toán và đặc tính khử tiếng ồn. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống kiểm soát tiếng ồn chủ động phi tuyến dựa trên FLANN suy rộng có độ phức tạp tính toán thấp Hội nghị Quốc gia lần thứ 26 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2023) Hệ thống kiểm soát tiếng ồn chủ động phi tuyến dựa trên FLANN suy rộng có độ phức tạp tính toán thấp Lê Đình Công Viện Kỹ thuật và Công nghệ Trường Đại học Vinh, 182 Lê Duẩn, Thành phố Vinh, Việt Nam Email: congdhv@gmail.com, ldcong@vinhuni.edu.vnAbstract—Bộ điều khiển phi tuyến tuyến dựa trên hàm nhưng ngược pha với nguồn tiếng ồn không mongmở rộng GFLANN (Generalized Function Links muốn để triệt tiêu nhau tại vùng tĩnh.Artificial Neural Networks) cùng thuật toán Fx-LMS(Filetred-x Least Mean Square) đã được phát triển cho Bộ điều khiển tuyến tính FIR cùng thuật toán LMShệ thống kiểm soát tiếng ồn chủ động (ANC: Active Noise đã được dùng cho hệ thống ANC. Tuy nhiên do khôngControl) phi tuyến. Tuy nhiên gánh nặng tính toán có thể tính đến trễ của đường dẫn thứ cấp (chứa đựng các thiếtlà một trong những vấn đề làm cản trở bộ điều khiển này bị điện tử như bộ khuếch đại, loa), nên đặc tính khửáp dụng trong thực tế. Nguyên nhân có thể do hàm mở tiếng ổn bị hạn chế. Để vượt qua vấn đề này thuật toánrộng GFLANN sử dụng các số hạng chéo để nâng khả Fx-LMS đã được đề xuất [3,4]. Bên cạnh đó, bộ điềunăng mô hình cho các hàm phi tuyến, nên thuật toán Fx- khiển tuyến tính FIR (Finite Impulse Responce) khôngLMS phải trả thêm các chi phí cho lọc tín tín hiệu tham bù được các méo phi tuyến nảy sinh trong đường dẫnchiếu và cập nhật các trọng số lọc. Để giảm các bất lợi sơ cấp (primary path), đường dẫn thứ cấp (secondarynày, chúng tôi đề xuất thuật toán CMFe-LMS path) và nguồn tiếng ồn. Nguyên nhân này làm cho đặc(Combination M-max Filtered Error Least Mean tính của hệ thống ANC dựa trên bộ điều khiển FIRSquare) cho bộ điều khiển GFLANN dựa trên sự kết hợp trong thực tế bị suy giảm [5]. Hai hướng nghiên cứu đãgiữa kỹ thuật cập nhật từng phần M-max và thuật toán được phát triển để khắc phục vấn đề này, đó là phátlọc lỗi LMS. Thuật toán đề xuất chỉ cập nhật trọng số lọc triển bộ điều khiển dựa trên mạng nơ-ron và bộ điềukhi dữ liệu vào là đủ lớn và sử dụng dụng chiến thuật lọc khiển dựa trên các bộ lọc tuyến tính trong tham sốlỗi dư thay cho lọc tín hiệu tham chiếu. Kết quả môphỏng và tính toán đã chỉ ra rằng hệ thống ANC dựa (LIP: Linear-In-the-Parameters ) [3].trên cấu trúc GFLANN cùng thuật toán CMFe-LMS có Nhiều tài liệu có liên quan [2-4] đã báo cáo các bộđộ phức tạp tính toán giảm đáng kể, trong khi vẫn duy điều khiển phi tuyến dựa trên mạng nơron cho hệtrì được đặc tính khử tiếng ồn hiệu quả. thống ANC. Nổi trội trong đó có thể kể ra như: bộ điều khiển dựa trên mạng nơ-ron mờ (Fuzy Neural Keywords- Kiểm soát tiếng ồn chủ động, thuật toán cập Networks), bộ điều khiển dựa trên mạng nơ-ron đệ quynhật từng phần, thuật toán thích nghi phi tuyến, FLANNsuy rộng (GFLANN). (Recurrent Neural Networks), bộ điều khiển dựa trên Mạng nơ-ron hàm cơ sở xuyên tâm (RBF) [2-4],...Nhìn chung các bộ điều khiển dùng mạng nơ-ron có thể nâng I. GIỚI THIỆU thêm đặc tính khử tiếng ồn so với bộ điều khiển dùng Tiếng ồn không mong muốn hay còn gọi là ô nhiễm FIR. Tuy nhiên, bất lợi của của chúng là thuật toántiếng ồn tác động có hại đến tâm sinh lý của con người. thích nghi (ví dụ như BPFx-LMS) khá phức tạp [3].Trong cuộc sống hiện đại ngày nay thì ô nhiễm tiếng Chủ đề bộ điều khiển tuyến tính trong tham số LIPồn ngày càng nghiêm trọng [1]. Có hai phương pháp cho ANC đã thu hút được rất nhiều nhà nghiên cứuthường được sử dụng để giảm tiếng ồn không mong quan tâm. Bộ điều khiển dựa trên chuỗi Volterra cắtmuốn này, đó là phương pháp kiểm soát tiếng ồn chủ xén đã được phát triển bởi L. Tân và cộng sự [5], chođộng (ANC) và phương pháp kiểm soát tiếng ồn thụ thấy một đặc tính vượt trội so với bộ điều khiể ...