JPH1049204A - 周期性信号の適応制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適応信号を直交型で表記しながら、周期性信
号の一次角振動数、振幅および位相、並びに制御対象シ
ステムの伝達特性の変動に対し、優れた適応性をもつ周
期性信号の適応制御方法を提供すること。 【解決手段】 一次角振動数ωの周期性信号ｄ（ｎ）に
対し、これに同期しているＫ次（２≦Ｋ）までの高調波
信号からなる適応信号ｙ（ｎ）を逆位相で加えることに
よって、周期性信号ｄ（ｎ）の観測点２４への影響を能
動的に除去し、誤差信号ｅ（ｎ）を低減する。具体的に
は、一次角振動数ωに基づき適応信号ｙ（ｎ）を発生さ
せる適応信号発生アルゴリズム１１と、適応係数ベクト
ルＷ（ｎ）を適応的に調整する適応係数ベクトル更新ア
ルゴリズム１２とを有する適応制御アルゴリズム１であ
る。更新アルゴリズム１２により更新される適応係数ベ
クトルＷ（ｎ）の成分をもって、適応信号発生アルゴリ
ズム１２で発生する適応信号ｙ（ｎ）の係数α
_k（ｎ），β_k（ｎ）が更新され、適応が進む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周期性信号の能動
抑制技術の技術分野に属する。例えば、周期性信号が振
動であれば能動制振の技術分野に属し、周期性信号が雑
音であればアクティヴ・ノイズ・サプレッションの技術
分野に属し、周期性信号の種類によって応用範囲は広く
拡がっている。

【０００２】

【従来の技術】本発明に対する従来技術としては、特開
平８−４４３７７号公報（特願平６−２０１３８４号）
には、ＤＸＨＳアルゴリズムと名付けられた周期性信号
の適応制御方法が開示されている。ＤＸＨＳアルゴリズ
ムは、周期性信号の基本周波数成分とその高調波成分と
の制御を行い、その観測点に及ぼす影響を抑制する適応
制御方法を実現するものである。ＤＸＨＳアルゴリズム
では、その影響を抑制すべき制御対象信号（周期性信
号）と、これを相殺すべく発生させられる制御信号（適
応信号とも呼ぶ）とは、それぞれ正弦波で表記され、こ
の正弦波の角振動数、位相、およびゲインが主要な変数
として定義されていた。そして、周期性信号の影響を受
ける観測点で観測される誤差信号の二乗を評価関数とす
る最小二乗法を基本として、制御信号のゲインおよび位
相を適応的に調整して周期性信号の影響を最小化してい
た。また、制御対象システムの位相遅れ特性の変動にも
配慮し、テーブルデータの導入による制御対象システム
の特性の変動への適応能力の向上も図られていた。

【０００３】このようなＤＸＨＳアルゴリズムは、上記
公報中で従来技術としたアルゴリズムに比べ、外乱の影
響を受けにくく、演算量が少ないという利点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術においては、制御信号を観測点に伝達する制御対象シ
ステムの時間変動（所定の角振動数で伝達特性が経時変
化する）に対する適応能力が十分ではなかった。そこ
で、先行技術として発明者らはその改良アルゴリズム
（ＤＸＨＳ改アルゴリズム）を開発し、同アルゴリズム
によれば制御対象システムの伝達特性の大幅な変動に対
しても速やかに適応することができるという実験成果を
得た。この先行技術は、特願平７−１２９８６８号とし
て出願されている。

【０００５】ＤＸＨＳ改アルゴリズムでは、周期性信号
および制御信号をそれぞれ調和関数で定義している点で
は従来技術と同様である。しかし、適応係数ベクトルＷ
（ｎ）の成分に、制御信号の振幅および位相に加えて、
制御対象システムの位相遅れに関する適応係数が導入さ
れている点が異なっている。同適応係数の導入に伴い、
適応係数ベクトルＷ（ｎ）を更新する適応係数ベクトル
更新アルゴリズムに、適応係数を調整する成分も含まれ
るようになっている。また、適応係数ベクトル更新アル
ゴリズムの適応係数を調整する成分に、位相調整パラメ
ータを付加することにより、その収束性を改善してい
る。

【０００６】その結果、ＤＸＨＳ改アルゴリズムを用い
た周期性信号の適応制御方法によれば、制御対象システ
ムの伝達特性の経時変化に対する適応能力が飛躍的に高
まるという効果を得ている。さて、前述の従来技術およ
び以上の先行技術のいずれにおいても、周期性信号およ
び適応信号はそれぞれ正弦波（または余弦波）で表記さ
れていた。それゆえ、いずれのアルゴリズムも、適応信
号の各次数の正弦波の振幅および位相を適応的に調整
し、周期性信号の影響を相殺して抑制するものであっ
た。

【０００７】そこで本発明は、周期性信号および適応信
号の表記を、正弦波と余弦波との線形結合である直交型
に表記を改め、従来技術および先行技術とは異なる数式
上の表現を取りながら、従来技術および先行技術の持つ
作用効果を包括して有する周期性信号の適応制御方法を
提供することを解決すべき課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題を解決するために、発明者らは以下の各手段を発
明した。なお、通常ハットまたはルーフと呼び慣わされ
ている数式中の記号は、明細書本文には電子出願上の制
約でそのまま表記できないので、「ハット」の接尾辞で
代替している。例えば、Ｇ_pkハットという具合である。

【０００９】（第１手段）本発明の第１手段は、観測点
に影響を及ぼす周期性信号ｄ（ｎ）に対し、該周期性信
号に同期している一次の基本正弦波およびまたは該基本
正弦波から該基本正弦波のＫ次（２≦Ｋ）までの高調波
信号からなる適応信号ｙ（ｎ）を、直接的または間接的
に逆位相で加えることによって、該周期性信号ｄ（ｎ）
の特定周波数成分の該観測点への影響を能動的に除去
し、該観測点で検知される誤差信号ｅ（ｎ）を低減する
周期性信号の適応制御方法において、時刻ｎにおいて、
前記周期性信号ｄ（ｎ）の一次角振動数ωに基づき、数
１０に従って前記適応信号ｙ（ｎ）を発生させる適応信
号発生アルゴリズムと、該適応信号ｙ（ｎ）の各次数ｋ
（ｋ＝１，・・・，Ｋ、ただし１≦Ｋ）の係数α
_k（ｎ），β_k（ｎ）を成分に含む適応係数ベクトルＷ
（ｎ）を、前記誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて該時刻ｎの
経過毎に更新し、該周期性信号ｄ（ｎ）の各次数の振
幅、位相および一次角振動数ωの変動と、該適応信号ｙ
（ｎ）が該観測点に至るまでの制御対象システムの伝達
特性の変動とに対応して、該適応係数ベクトルＷ（ｎ）
の各該成分を適応的に調整する適応係数ベクトル更新ア
ルゴリズムとを有し、該適応係数ベクトル更新アルゴリ
ズムにより更新される該適応係数ベクトルＷ（ｎ）の成
分であるα_k（ｎ），β_k（ｎ）をもって、該適応信号発
生アルゴリズムで発生する該適応信号ｙ（ｎ）の各次数
ｋ（ｋ＝１，・・，Ｋ）の係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）が
更新されることを特徴とする周期性信号の適応制御方法
である。

【００１０】

【数１０】

【００１１】本手段では、上記数１０に示すように、適
応信号ｙ（ｎ）を正弦波と余弦波との線形結合である直
交型の数式で表記している。それゆえ、適応係数ベクト
ルＷ（ｎ）の成分には、振幅と位相に代えて各次数の係
数α_k（ｎ），β_k（ｎ）が含まれている。適応係数ベク
トル更新アルゴリズムでは、この適応係数ベクトルＷ
（ｎ）が誤差信号ｅ（ｎ）に基づいて更新周期Ｔ毎に更
新される。適応信号発生アルゴリズムでは、こうして更
新される適応係数ベクトルＷ（ｎ）の成分であるα
_k（ｎ），β_k（ｎ）をもって、適応信号ｙ（ｎ）の各次
数ｋ（ｋ＝１，・・，Ｋ）の係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）
が更新される。

【００１２】以上のようにして、該周期性信号ｄ（ｎ）
の所定の各次数ｋ（１≦ｋ≦Ｋ）の振幅、位相および一
次角振動数ωの変動と制御対象システムの伝達特性の変
動とに対応して、適応信号ｙ（ｎ）は適応的に調整され
る。その結果、観測点における周期性信号の所定の各次
数ｋ（１≦ｋ≦Ｋ）の成分の影響は、適応信号ｙ（ｎ）
の影響に相殺されて抑制される。

【００１３】したがって本手段では、適応信号発生アル
ゴリズム（すなわち適応信号ｙ（ｎ））は直交型の数式
で表記されており、これに合わせて適応係数ベクトル更
新アルゴリズムも直交型に適合した数式で表記されてい
て、従来技術とも先行技術ともアルゴリズムの表記が異
なっている。それにも係わらず、本手段によれば、従来
技術および先行技術に劣ることのない適応性を有する周
期性信号の適応制御方法を提供することができるという
効果がある。

【００１４】（第２手段）本発明の第２手段は、上記第
１手段において、前記適応係数ベクトルＷ（ｎ）は数１
１により表記され、前記適応係数ベクトル更新アルゴリ
ズムは数１２により表記される、周期性信号の適応制御
方法である。

【００１５】

【数１１】

【００１６】

【数１２】

【００１７】本手段では、適応係数ベクトルＷ（ｎ）
は、直交型の適応信号ｙ（ｎ）の各次数ｋ（ｋ＝１，・
・，Ｋ、ただし１≦ｋ≦Ｋ）の係数α_k（ｎ），β
_k（ｎ）だけを成分として構成されている。また、適応
係数ベクトル更新アルゴリズムも、この係数α
_k（ｎ），β_k（ｎ）に対応する成分でしか構成されてお
らず、極めて簡素である。

【００１８】したがって本手段によれば、上記第１手段
の効果に加えて、適応係数ベクトル更新アルゴリズムの
構成が極めて簡素で計算量が少ない。それゆえ、演算能
力や記憶能力が比較的低い計算機（プロセッサ）でも周
期性信号の適応制御方法が実施できるという効果があ
る。逆に、演算能力が高いプロセッサを用いれば、極め
て短い更新周期Ｔを設定して、一次角振動数ωが高くシ
ステムの状態が急変する制御対象に対しても、この周期
性信号の適応制御方法の実施が可能になるという効果が
ある。

【００１９】（第３手段）本発明の第３手段は、上記第
１手段において、前記制御対象システムの位相遅れの推
定値Ｇ_pkハットを前記一次角振動数ωに対応して前記適
応係数ベクトル更新アルゴリズムに供給するテーブルデ
ータを有し、前記適応係数ベクトルＷ（ｎ）は数１３に
より表記され、前記適応係数ベクトル更新アルゴリズム
は数１４により表記される、周期性信号の適応制御方法
である。

【００２０】

【数１３】

【００２１】

【数１４】

【００２２】本手段では、一次角振動数ωの変動があっ
た場合に、新たな一次角振動数ωに対応して、テーブル
データに記憶されている適正な制御対象システムの位相
遅れの推定値Ｇ_pkハットが、適応係数ベクトル更新アル
ゴリズムに供給される。それゆえ、一次角振動数ωが急
激に変動し、それに伴って推定値Ｇ_pkハットに少なから
ぬ変動があった場合にも、通常の適応係数ベクトル更新
アルゴリズムの更新作用により推定値Ｇ_pkハットの収束
を待つ必要がない。すなわち、テーブルデータから瞬時
に適正な推定値Ｇ_pkハットが供給されるので、極めて短
時間に適応することが可能になる。

【００２３】したがって本手段によれば、前述の第１手
段の効果に加えて、一次角振動数ωの急激な変動に対す
る適応性が向上し、一次角振動数ωが急変した場合に
も、収束に要する時間が極めて短くなるという効果があ
る。 （第４手段）本発明の第４手段は、上記第１手段におい
て、適応係数ベクトルＷ（ｎ）は、位相遅れに関する適
応係数Ｇ_pkハットを成分に含んで数１５により表記さ
れ、適応係数ベクトル更新アルゴリズムは数１６により
表記される、周期性信号の適応制御方法である。

【００２４】

【数１５】

【００２５】

【数１６】

【００２６】本手段では、適応係数ベクトルＷ（ｎ）の
成分として、係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）に加えて適応係
数Ｇ_pkハットが含まれている。また、適応係数ベクトル
Ｗ（ｎ）の成分に対応して、適応係数ベクトル更新アル
ゴリズムにも、適応係数Ｇ_pkハットを適応的に調整して
更新する成分が含まれている。適応係数Ｇ_pkハットに
は、制御対象システムの伝達特性のうち位相遅れの変動
を吸収して適応を促進する作用がある。それゆえ、本手
段によれば、制御対象システムの位相遅れの変動が９０
度を超えて拡大する場合にも、誤差信号ｅ（ｎ）を発散
させることなく速やかに収束させることができる。

【００２７】また、制御対象システムの伝達特性のうち
ゲインの変動は、適応係数Ｇ_pkハットによらずとも、係
数α_k（ｎ），β_k（ｎ）が互いの比率を一定に保ちなが
ら増大することにより適応的に吸収されている。したが
って本手段によれば、位相遅れを含む制御対象システム
の伝達特性の大きな経時変動に対しても適応できるよう
になるという効果がある。特に、制御対象システムの位
相遅れの変動が大きい場合にも、速やかに適応して誤差
信号ｅ（ｎ）を収束させることが可能になっている。

【００２８】（第５手段）本発明の第５手段は、上記第
１手段において、適応係数ベクトルＷ（ｎ）は、位相遅
れに関する適応係数Ｇ_pkハットを成分に含んで数１７に
より表記され、適応係数ベクトル更新アルゴリズムは、
非零の位相調整パラメータψを含んで数１８により表記
される、周期性信号の適応制御方法である。

【００２９】

【数１７】

【００３０】

【数１８】

【００３１】本手段では、適応係数ベクトル更新アルゴ
リズムのうち適応係数Ｇ_pkハットの調整（更新）をする
成分に、位相調整パラメータψが加えられている。位相
調整パラメータψは非零であって、位相調整パラメータ
ψに適当に調整した値を設定すると、係数α_k（ｎ），
β_k（ｎ）を更新している成分に対して、適当な位相差
をもって適応係数Ｇ_pkハットを更新することができる。
それゆえ、制御対象システムの伝達特性の変動を含む極
めて悪い条件下であっても、誤差信号ｅ（ｎ）を発散さ
せることなく短時間で収束させることが可能になり、適
応性は大幅に改善されている したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加
えて、適応性がいっそう向上し、極めて劣悪な条件下で
も周期性信号ｄ（ｎ）の影響を抑制して誤差信号ｅ
（ｎ）を収束させることが可能になるという効果があ
る。

【００３２】（第６手段）本発明の第６手段は、上記第
１〜第５手段のうちいずれかにおいて、前記適応係数ベ
クトル更新アルゴリズムの各前記ステップサイズパラメ
ータの絶対値は、前記一次角振動数ωに関して単調減少
関数としてそれぞれ定義される、周期性信号の適応制御
方法である。

【００３３】本手段では、適応係数ベクトル更新アルゴ
リズムにおいて、適応係数ベクトルＷ（ｎ）の各成分の
更新時の刻み幅を調整する各ステップサイズパラメータ
の絶対値が、一次角振動数ωの単調減少関数である。す
なわち、一次角振動数ωが低く比較的収束し易い範囲で
は、各成分更新の刻み幅が大きく取られ、逆に一次角振
動数ωが高く比較的収束しにくい範囲では、各成分更新
の刻み幅が小さく取られている。それゆえ、一次角振動
数ωが低い範囲では誤差信号ｅ（ｎ）の収束がいっそう
速くなり、一方、一次角振動数ωが高い範囲では誤差信
号ｅ（ｎ）が発散することが防止されている。

【００３４】したがって本手段によれば、前述の各手段
の効果に加えて、一次角振動数ωの高い領域と低い領域
との両方において、優れた適応性を両立させることがで
きるという効果がある。 （第７手段）本発明の第７手段は、上記第１〜第６手段
のうちいずれかにおいて、前記一次角振動数ωが変動し
た際に、前記係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）ならびに前記制
御対象システムのゲインの推定値Ｇ_Gkハットおよび位相
遅れの推定値Ｇ_pkハットのうち少なくとも一つを、該記
一次角振動数ωに対応して前記適応係数ベクトル更新ア
ルゴリズムに供給するテーブルデータを有する、周期性
信号の適応制御方法である。

【００３５】本手段では、一次角振動数ωの変動があっ
た場合に、新たな一次角振動数ωに対応してテーブルデ
ータに記憶されている適正な値が、適応係数ベクトル更
新アルゴリズムの適応係数ベクトルＷ（ｎ）の成分のう
ち少なくとも一つに供給される。それゆえ、一次角振動
数ωが急激に変動し、それに伴って適応係数ベクトルＷ
（ｎ）の各成分に大きな変動があった場合にも、通常の
適応係数ベクトル更新アルゴリズムの更新作用による収
束を待つ必要がない。すなわち、適応係数ベクトル更新
アルゴリズム中の適応係数ベクトルＷ（ｎ）の特定の成
分に、テーブルデータから瞬時に適正な値が供給される
ので、極めて短時間に適応することが可能になる。

【００３６】したがって本手段によれば、前述の各手段
の効果に加えて、一次角振動数ωの急激な変動に対する
適応性が向上し、一次角振動数ωが急変した場合にも、
収束に要する時間がなおいっそう短くなるという効果が
ある。

【００３７】

【発明の実施の形態】本発明の周期性信号の適応制御方
法の実施の形態については、当業者に実施可能な理解が
えらえるよう、以下の実施例で明確かつ十分に説明す
る。 ［実施例１］ （実施例１の導出）本発明の実施例１としての周期性信
号の適応制御方法は、図１に示すように、観測点２４に
影響を及ぼす周期性信号ｄ（ｎ）を発生する物理システ
ム２に対して適用される。周期性信号ｄ（ｎ）は、一次
角振動数ω^*（^*は真値を表す）を基本振動数とする一次
以上の調和信号である。本適応制御の制御目標は、周期
性信号ｄ（ｎ）に適正な相殺信号ｚ（ｎ）を加えること
により、観測点での誤差信号ｅ（ｎ）を抑制することで
ある。

【００３８】周期性信号ｄ（ｎ）は、通常は各次数ｋ
（ｋ＝１，・・・，Ｌ）の振幅ａ_k ^*および位相φ_k ^*をパ
ラメータとして、数１９に示す正弦波関数で表現される
のが普通である。

【００３９】

【数１９】

【００４０】ここで、自然数Ｌは周期性信号ｄ（ｎ）の
高調波成分の最高次数であり、Ｔはサンプリング周期
（または更新周期）である。この周期性信号ｄ（ｎ）の
表記を直交型に改めて展開すると、周期性信号ｄ（ｎ）
は数２０のように表記される。

【００４１】

【数２０】

【００４２】ここで、振幅ａ_k ^*および位相φ_k ^*と直交型
の係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）とは、 振幅 ａ_k ^* ＝√｛α_k（ｎ）²＋β_k（ｎ）²｝， 位相 φ_k ^* ＝ｔａｎ^-1｛α_k（ｎ）／β_k（ｎ）｝ との関係にある。以上を踏まえて、適応信号発生アルゴ
リズム１１および適応係数ベクトル更新アルゴリズム１
２を有する適応制御アルゴリズム１を、これから導き出
す。

【００４３】まず、適応信号発生アルゴリズム１の定義
を行う。制御信号である適応信号ｙ（ｎ）は、直交型表
現である次の数２１で表記され、適応信号発生アルゴリ
ズム１１は、この適応信号ｙ（ｎ）を数２１に従って発
生させるアルゴリズムとして定義される。

【００４４】

【数２１】

【００４５】ここで、適応信号ｙ（ｎ）を駆動している
一次角振動数ωは、周期性信号ｄ（ｎ）の一次角振動数
ω^* が十分に精密に観測されるものとし、工学的に周期
性信号ｄ（ｎ）の一次角振動数ω^* と等価（ω＝ω_* ）
であるものとしている。次に、適応係数ベクトル更新ア
ルゴリズム１２を以下のようにして導出する。誤差信号
ｅ（ｎ）の大きさを評価するための評価関数Ｊを、Ｊ＝
ｅ（ｎ）² と定義し、適応係数ベクトルＷ（ｎ）を、Ｗ
（ｎ）＝［・・・α_k（ｎ）・・・，・・・β_k（ｎ）・
・・］^T と定義する。すると、適応係数ベクトルＷ
（ｎ）に関する評価関数Ｊの勾配ベクトルＤ（ｎ）は、
数２２に示すように展開される。

【００４６】

【数２２】

【００４７】したがって、更新周期Ｔ毎に適正なステッ
プサイズパラメータμα_k，μβ_kを勾配ベクトルＤ
（ｎ）の各成分に乗じた修正量を、適応係数ベクトルＷ
（ｎ）から差し引くことにより、適応係数ベクトル更新
アルゴリズム１２は数２３に示すように定義される。

【００４８】

【数２３】

【００４９】適応係数ベクトル更新アルゴリズム１２
は、最小二乗法の特性にしたがって係数α_k（ｎ），β_k
（ｎ）を評価関数Ｊが最小になる値に収束させ、適応制
御アルゴリズム１は適応していく。なお、前述の勾配ベ
クトルＤ（ｎ）の数式（数２２）および適応係数ベクト
ル更新アルゴリズム１２（数２３）を導き出す上で、理
解を容易にするために説明が省略されている部分がある
ので、ここに補っておく。すなわち、制御対象システム
２３の伝達特性は、周期性信号ｄ（ｎ）に加えられる相
殺信号ｚ（ｎ）の振幅および位相に影響があるが、偏微
分した上に係数をステップサイズパラメータにまとめて
しまうと、その影響は消えてしまう。それゆえ、前述の
数２２および数２３に示すように、ｅ（ｎ）＝ｄ（ｎ）
＋ｙ（ｎ）としたシステム構成と同様の結果が得られ
る。

【００５０】（実施例１の構成）以上のようにして導き
出された本実施例としての周期性信号の適応制御方法の
構成について、改めてまとめると次のようになる。すな
わち、本実施例は、再び図１に示すように、観測点２４
に影響を及ぼす周期性信号ｄ（ｎ）に対し、周期性信号
ｄ（ｎ）に同期している適応信号ｙ（ｎ）を制御対象シ
ステム２３を介して逆位相で加えることによって、周期
性信号ｄ（ｎ）の特定周波数成分の観測点２４への影響
を能動的に除去し、観測点４で検知される誤差信号ｅ
（ｎ）を低減する周期性信号の適応制御方法である。

【００５１】適応信号ｙ（ｎ）は、周期性信号ｄ（ｎ）
に同期（ω＝ω^* ）している一次の基本正弦波である
か、この基本正弦波からそのＫ次（２≦Ｋ）までの高調
波信号からなる調和信号である。適応信号ｙ（ｎ）の次
数Ｋは、高調波の最高次数Ｌ以下でよく、制御目的を果
たしうる範囲で極力低く設定される。適応制御アルゴリ
ズム１は、適応係数ベクトルＷ（ｎ）を格納し、更新周
期Ｔ毎にこれを更新する適応係数ベクトル更新アルゴリ
ズム１２と、更新された適応係数ベクトルＷ（ｎ）の成
分で係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）を更新して適応信号ｙ
（ｎ）を発生させる適応信号発生アルゴリズム１１とか
ら構成されている。

【００５２】適応信号発生アルゴリズム１１は、時刻ｎ
において前記周期性信号ｄ（ｎ）の一次角振動数ωに基
づき、数２４に従って前記適応信号ｙ（ｎ）を発生させ
るアルゴリズムである。

【００５３】

【数２４】

【００５４】一方、適応係数ベクトル更新アルゴリズム
１２は、適応係数ベクトルＷ（ｎ）を、誤差信号ｅ
（ｎ）に基づいて毎時刻ｎで更新するアルゴリズムであ
る。ここで、適応係数ベクトルＷ（ｎ）＝［・・・α_k
（ｎ）・・・，・・・β_k（ｎ）・・・］^T は、適応信
号ｙ（ｎ）の各次数ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ、ただし１
≦Ｋ≦Ｌ）の係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）を成分としてい
る。

【００５５】適応係数ベクトル更新アルゴリズム１２
は、次の数２５に従って適応係数ベクトルＷ（ｎ）の各
該成分を適応的に調整する。この調整により、周期性信
号ｄ（ｎ）の各次数ｋ（１≦ｋ≦Ｌ）の振幅ａ_k ^*、位相
φ_k ^*および一次角振動数ω^* （＝ω）の変動と、適応信
号ｙ（ｎ）が観測点２４に至るまでの制御対象システム
２３の伝達特性の変動とに対応して、誤差信号ｅ（ｎ）
が抑制されるようになる。

【００５６】

【数２５】

【００５７】すなわち、適応係数ベクトル更新アルゴリ
ズム１２により更新される適応係数ベクトルＷ（ｎ）の
成分α_k（ｎ），β_k（ｎ）をもって、適応信号発生アル
ゴリズム１１で発生する適応信号ｙ（ｎ）の各次数ｋ
（ｋ＝１，・・，Ｋ）の係数α _k（ｎ），β_k（ｎ）が更
新されることにより、周期性信号ｄ（ｎ）の影響に対す
る適応制御が行われる。

【００５８】（実施例１の作用効果）本実施例の周期性
信号の適応制御方法は、以上のように構成されているの
で、次のような大きく分けて二つの作用および効果を有
する。第１に、本実施例の周期性信号の適応制御方法で
は、上記数２４に示すように、適応信号ｙ（ｎ）が正弦
波と余弦波との線形結合である直交型の数式で表記され
ている。また、適応係数ベクトルＷ（ｎ）の成分は、
（従来技術や先行技術の）振幅および位相に代えて、直
交型表記の適応信号ｙ（ｎ）の各次数の係数α
_k（ｎ），β_k（ｎ）からなっている。

【００５９】適応係数ベクトル更新アルゴリズム１２で
は、この適応係数ベクトルＷ（ｎ）が誤差信号ｅ（ｎ）
に基づいて、更新周期Ｔ毎に（すなわち毎時刻ｎに）更
新される。適応信号発生アルゴリズムでは、こうして更
新される適応係数ベクトルＷ（ｎ）の成分α_k（ｎ），
β_k（ｎ）をもって、適応信号ｙ（ｎ）の各次数ｋ（ｋ
＝１，・・，Ｋ）の係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）が更新さ
れる。

【００６０】以上のようにして、周期性信号ｄ（ｎ）の
所定の各次数ｋ（１≦ｋ≦Ｋ）の振幅、位相および一次
角振動数ωの変動と制御対象システム２３の伝達特性の
変動とに対応して、適応信号ｙ（ｎ）は適応的に調整さ
れる。その結果、観測点における周期性信号の所定の各
次数ｋ（１≦ｋ≦Ｋ）の成分の影響は、適応信号ｙ
（ｎ）の影響に相殺されて抑制される。

【００６１】したがって本実施例では、適応信号発生ア
ルゴリズム１１（すなわち適応信号ｙ（ｎ））は直交型
の数式（上記数２４）で表記されている。そして、これ
に合わせて適応係数ベクトル更新アルゴリズム１２も直
交型に適合した数式（上記数２５）で表記されていて、
従来技術とも先行技術とも両アルゴリズム１１，１２の
表記が異なっている。それにも係わらず、本実施例によ
れば、従来技術および先行技術に劣ることのない適応性
を有する周期性信号の適応制御方法を提供することがで
きるという効果がある。

【００６２】第２に、本実施例では、適応係数ベクトル
Ｗ（ｎ）は、直交型の適応信号ｙ（ｎ）の各次数ｋ（ｋ
＝１，・・，Ｋ、ただし１≦ｋ≦Ｋ）の係数α
_k（ｎ），β_k（ｎ）だけを成分として構成されている。
これに合わせて、適応係数ベクトル更新アルゴリズム１
２も、この係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）に対応する成分で
しか構成されておらず、極めて簡素である。

【００６３】したがって、本実施例の周期性信号の適応
制御方法によれば、適応係数ベクトル更新アルゴリズム
の構成が極めて簡素で計算量が少ない。それゆえ、演算
能力や記憶能力が比較的低い計算機（プロセッサ）でも
周期性信号の適応制御方法が実施できるという効果があ
る。逆に、演算能力が高いプロセッサを用いれば、極め
て短い更新周期Ｔを設定して、一次角振動数ωが高くシ
ステムの状態が急変する制御対象に対しても、この周期
性信号の適応制御方法の実施が可能になるという効果が
ある。

【００６４】（実施例１の車載制振システムへの応用）
本実施例のより具体的な理解を深めるため、自動車のエ
ンジンの振動のキャビンに与える影響を抑制する車載制
振システムへの適用を例に取って、図１に示されている
適応制御システムの各ブロックがどの装置に相当してい
るかを説明する。

【００６５】車載制振システムは、図２に示すように、
車両側の物理システム２と、車載の適応制御装置ユニッ
ト１０とから構成されている。車両側の物理システム２
では、エンジンＥがアクチュエータを内蔵しているエン
ジンマウントＡに支持されている。エンジンＥの回転数
（一次角振動数ω^* ）はエンジンＥに取り付けられてい
る回転数センサＰにより計測される。回転数センサＰ
は、カムシャフト（またはクランクシャフト）のギヤの
歯の通過時にパルスを発生するピックアップと、このピ
ックアップからの信号をパルス化する回路とを備えてい
る。このパルスはパルスカウンタでカウントされ、エン
ジンＥの回転数の計測値（すなわち一次角振動数ω）が
角振動数検出器１４で割り出されて、コントローラ１に
入力される。

【００６６】運転席の床には、観測点として振動加速度
計Ｂが設置されている。振動加速度計Ｂで検出された垂
直方向の加速度は、誤差信号ｅ（ｎ）として検出され、
誤差信号検出器１５で増幅処理された後、コントローラ
１に入力される。コントローラ１では、一次角振動数ω
および誤差信号ｅ（ｎ）は、各々のＡ／Ｄ変換器（図
略）を通じてサンプリングされ、デジタル化されてコン
トローラ１に内蔵されているコンピュータ（図略）に入
力される。このコンピュータでは、前述の適応制御アル
ゴリズム１（図１参照）がソフトウエアとして内蔵され
ており、デジタル化された一次角振動数ωおよび誤差信
号ｅ（ｎ）は、この適応制御アルゴリズム１に従って処
理される。その結果、適応制御アルゴリズム１からは適
応信号ｙ（ｎ）が算出され、Ｄ／Ａ変換器（図略）を経
てパワーアンプ１６に出力される。

【００６７】パワーアンプ１６では、適応信号ｙ（ｎ）
を増幅して駆動電流を発生し、この駆動電流はアクチュ
エータ内蔵エンジンマウントＡを駆動して、振動加速度
センサＢの設置されている観測点２４でのエンジンＥの
振動の影響を相殺する。したがって、図１中の制御対象
システムの伝達特性２３は、パワーアンプ１６の応答特
性、アクチュエータ内蔵エンジンマウントＡの駆動特
性、および車体Ｓの振動伝達特性が直列に連結された伝
達特性である。

【００６８】コントローラ１の作用で、常にエンジンＥ
の回転数（一次角振動数ω）に同期している適応信号ｙ
（ｎ）が適正な直交型表記の係数αｋ（ｎ），βｋ
（ｎ）（すなわち、正弦波表現なら振幅および位相）で
発生する。エンジンＥからは、車体Ｓの伝達特性２２
（Ｇ’［ｇ，ｐ］）（図１参照）を介して観測点２４
へ、振動が伝達される。このエンジンＥに起因する振動
成分のうち、コントローラ１に内蔵された適応制御アル
ゴリズム１で制御される第Ｋ次までの振動成分は、アク
チュエータ内蔵エンジンマウントＡから伝達される適応
信号ｙ（ｎ）に起因する振動成分と互いに相殺し合う。

【００６９】その結果、観測点２４においては、誤差信
号ｅ（ｎ）は十分に低く抑制される。エンジンＥの回転
数（すなわち一次角振動数ω）が変化しても、コントロ
ーラ１が適応して同様の振動抑制作用が発揮される。ま
た、伝達特性２２，２３のうちいずれに変動があって
も、所定の範囲であればコントローラ１は適応すること
ができ、同様の振動抑制効果が発揮される。なお、伝達
特性２２，２３は、温度変化や貨客の搭載状態、また経
年変化等により、ある程度の範囲内で変化することがあ
る。

【００７０】以上詳述したように、本実施例の周期性信
号の適応制御方法を適用すれば、エンジンによる車両の
振動などを有効に抑制することが可能である。 （実施例１の変形態様）本実施例の適応制御アルゴリズ
ム１に、一次角振動数ωの領域で区分された区画毎に適
正な係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）を格納しているテーブル
データを有する変形態様が可能である。本変形態様で
は、一次角振動数ωが変動しこれに伴って適正な係数α
_k（ｎ），β_k（ｎ）が変動した場合に、上記テーブルデ
ータから新たな一次角振動数ωで適正な係数αｋ
（ｎ），βｋ（ｎ）が、適応係数ベクトル更新アルゴリ
ズム１２に供給される。本変形態様によれば、一次角振
動数ωが変動した際に、よりいっそう速やかに適応でき
るという効果がある。

【００７１】さらに、十分に適応して誤差信号ｅ（ｎ）
が収束していることを判定する適応判定手段を有し、テ
ーブルデータの内容をアップデートする機能を備えてい
る変形態様も可能である。すなわち本変形態様では、適
応係数ベクトルＷ（ｎ）が適応済みと判定された場合に
は、適応係数ベクトルＷ（ｎ）の成分でテーブルデータ
の係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）がアップデートされる。ア
ップデートされるのは、係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）のう
ち、当該一次角振動数ωの区画の数値である。本変形態
様によれば、周期性信号ｄ（ｎ）の周波数特性や伝達経
路２２，２３の周波数特性に変動があった場合にも、そ
の変動を学習することができ、いっそう柔軟で優れた適
応性が発揮されるという効果がある。

【００７２】［実施例２］本発明の実施例２としての周
期性信号の適応制御方法について、図３を参照して説明
する。本実施例の適応制御アルゴリズム１’は、前述の
実施例１と異なり、制御対象システム２３の位相遅れの
推定値Ｇ_pkハットを一次角振動数ωに対応して前記適応
係数ベクトル更新アルゴリズムに供給するテーブルデー
タ１３を有している。テーブルデータ１３は、一次角振
動数ωを所定の区画（例えば１Ｈｚに相当する区間づ
つ）に区分した表形式のデータであり、事前に周波数掃
引試験などで測定された制御対象システム２３の位相遅
れの測定値Ｇ_pkハットが格納されている。

【００７３】その他の点（例えば適応信号発生アルゴリ
ズム１１）では、適応制御アルゴリズム１の構成は実施
例１のそれと同様である。一方、物理システム２は、実
施例１のものと同様である。適応制御アルゴリズム１’
のうち、適応信号発生アルゴリズム１１と適応係数ベク
トルＷ（ｎ）＝［・・・α_k（ｎ）・・・，・・・β
_k（ｎ）・・・］^T とは、実施例１と同様であるが、適
応係数ベクトル更新アルゴリズム１２’は実施例１と異
なっている。すなわち、適応係数ベクトル更新アルゴリ
ズム１２’は、次の数２６に示すように、制御対象シス
テム２３の伝達特性２３（Ｇ’［ｇ，ｐ］）の位相遅れ
の推定値Ｇ_pkハットによる補正成分を含んでいる。

【００７４】

【数２６】

【００７５】本実施例の適応制御アルゴリズム１’で
は、一次角振動数ωの変動があった場合に、新たな一次
角振動数ωに対応して、テーブルデータ１３に記憶され
ている適正な制御対象システムの位相遅れの推定値Ｇ_pk
ハットが、適応係数ベクトル更新アルゴリズム１２’に
供給される。それゆえ、一次角振動数ωが急激に変動
し、それに伴って推定値Ｇ_pkハットに少なからぬ変動が
あった場合にも、実施例１の適応係数ベクトル更新アル
ゴリズム１２と異なり、通常の更新作用による推定値Ｇ
_pkハットの収束を待つ必要がない。すなわち、テーブル
データ１３から適応制御アルゴリズム１２’に対し、瞬
時に適正な推定値Ｇ_pkハットが供給されるので、極めて
短時間に適応することが可能になる。

【００７６】したがって本実施例によれば、前述の実施
例１の効果に加えて、一次角振動数ωの急激な変動に対
する適応性が向上し、一次角振動数ωが急変した場合に
も、即座に適応が可能で、誤差信号ｅ（ｎ）の収束に要
する時間が極めて短くなるという効果がある。 （実施例２の変形態様）本実施例のテーブルデータ１３
の内容を、推定値Ｇ_pkハットだけではなく、係数α
_k（ｎ），β_k（ｎ）をも含むものとした変形態様も可能
である。本変形態様によれば、一次角振動数ωが変動し
た際に、よりいっそう速やかに適応できるという効果が
ある。

【００７７】さらに、十分に適応して誤差信号ｅ（ｎ）
が収束していることを判定する適応判定手段を有し、テ
ーブルデータの内容をアップデートする機能を備えてい
る変形態様も可能である。すなわち本変形態様では、適
応係数ベクトルＷ（ｎ）が適応済みと判定された場合に
は、図３中に破線で示されている信号経路Ｒを介して適
応係数ベクトルＷ（ｎ）の成分でテーブルデータの係数
α_k（ｎ），β_k（ｎ）がアップデートされる。アップデ
ートされるのは、係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）のうち、当
該一次角振動数ωの区画の数値である。本変形態様によ
れば、周期性信号ｄ（ｎ）の周波数特性や伝達経路２
２，２３の周波数特性に変動があった場合にも、その変
動を学習することができ、いっそう柔軟でさらに優れた
適応性が発揮されるという効果がある。

【００７８】［実施例３］本発明の実施例３としての周
期性信号の適応制御方法は、図４に示すように、適応制
御アルゴリズム１”のみが実施例１と異なっている。本
実施例の適応制御アルゴリズム１”では、適応係数ベク
トルＷ（ｎ）に各次数ｋの位相遅れに関する適応係数Ｇ
_pkハットを含んでおり、適応係数ベクトル更新アルゴリ
ズム１２”に適応係数Ｇ_pkハットを更新する機能が付与
されている。適応制御アルゴリズム１”のうち、適応信
号発生アルゴリズム１１の方は、実施例１と同様であ
る。また、物理システム２も実施例１と同様である。

【００７９】すなわち本実施例では、適応係数ベクトル
Ｗ（ｎ）は、位相遅れに関する適応係数Ｇ_pkハットを成
分に含んで数２７により表記され、適応係数ベクトル更
新アルゴリズムは数２８により表記される。

【００８０】

【数２７】

【００８１】

【数２８】

【００８２】本実施例では、適応係数ベクトルＷ（ｎ）
の成分として、係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）に加えて適応
係数Ｇ_pkハットが含まれている。また、適応係数ベクト
ルＷ（ｎ）の成分に対応して、適応係数ベクトル更新ア
ルゴリズム１２”にも、適応係数Ｇ_pkハットを適応的に
調整して更新する成分が含まれている。適応係数Ｇ_pkハ
ットには、制御対象システムの伝達特性２３のうち位相
遅れの変動を吸収して適応を促進する作用がある。それ
ゆえ、本実施例によれば、制御対象システム２３の位相
遅れの変動が９０度を超えて拡大する場合にも、誤差信
号ｅ（ｎ）を発散させることなく速やかに収束させるこ
とができる。

【００８３】また、制御対象システムの伝達特性２３の
うちゲインの変動は、適応係数Ｇ_pkハットによらずと
も、係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）が互いの比率を一定に保
ちながら増大することにより適応的に吸収されている。
したがって本実施例によれば、位相遅れを含む制御対象
システムの伝達特性２３の大きな経時変動に対しても適
応できるようになるという効果がある。特に、制御対象
システム２３の位相遅れの変動が大きい場合にも、速や
かに適応して誤差信号ｅ（ｎ）を収束させることが可能
になっている。

【００８４】（実施例３の変形態様）本実施例について
も、前述の実施例２の変形態様と同様に、テーブルデー
タ１３”を有する変形態様が可能であり、実施例２と同
様の効果が発揮される。ただし、本実施例では適応係数
Ｇ_pkハットを推定する機能が適応係数ベクトル更新アル
ゴリズム１２”にあるので、信号経路Ｒを通じてテーブ
ルデータ１３”の適応係数Ｇ_pkハットのアップデートも
可能である。その結果、本実施例の変形態様では実施例
２の変形態様と比較しても、いっそう適応性が向上して
いる。

【００８５】［実施例４］ （実施例４の構成）本発明の実施例３としての周期性信
号の適応制御方法は、図５に示すように、適応制御アル
ゴリズム１Ａのみが実施例１と異なっている。ただし、
適応制御アルゴリズム１Ａのうち適応信号発生アルゴリ
ズム１１の方は、実施例１と同様である。また、物理シ
ステム２も実施例１と同様である。

【００８６】本実施例の適応制御アルゴリズム１Ａで
は、実施例３と同様に、適応係数ベクトルＷ（ｎ）に各
次数ｋの位相遅れに関する適応係数Ｇ_pkハットを含んで
おり、適応係数ベクトル更新アルゴリズム１２Ａに適応
係数Ｇ_pkハットを更新する機能が付与されている。ただ
し本実施例は、適応係数ベクトル更新アルゴリズム１２
Ａの適応係数Ｇ_pkハットを更新する成分に位相調整パラ
メータψが付加されている点で、実施例３と異なってい
る。

【００８７】すなわち本実施例では、適応係数ベクトル
Ｗ（ｎ）は、位相遅れに関する適応係数Ｇ_pkハットを成
分に含んで数２９により表記され、適応係数ベクトル更
新アルゴリズム１２Ａは、非零の位相調整パラメータψ
を含んで数３０により表記される。

【００８８】

【数２９】

【００８９】

【数３０】

【００９０】（実施例４の作用効果）本実施例では、適
応係数ベクトル更新アルゴリズム１２Ａのうち適応係数
Ｇ_pkハットの調整（更新）をする成分に、位相調整パラ
メータψが加えられている。位相調整パラメータψは非
零であって、（π／２）＜ψ＜（３π／２）の範囲で設
定するのが適応性を向上させる上で好ましい。

【００９１】この位相調整パラメータψに適正な範囲の
値を設定すると、適応係数ベクトル更新アルゴリズム１
２Ａにおいて、係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）を更新してい
る成分に対して、適当な位相差をもって適応係数Ｇ_pkハ
ットを更新することができる。それゆえ、制御対象シス
テムの伝達特性の変動を含む極めて悪い条件下であって
も、誤差信号ｅ（ｎ）を発散させることなく短時間で収
束させることが可能になり、適応性は大幅に改善されて
いるしたがって本実施例によれば、適応性がいっそう向
上し、極めて劣悪な条件下でも周期性信号ｄ（ｎ）の影
響を抑制して誤差信号ｅ（ｎ）を収束させることが可能
になるという効果がある。

【００９２】（実施例４の数値シミュレーションによる
評価）発明者らは、本実施例の適応制御アルゴリズム１
Ａの性能を評価する目的で、数値シミュレーションを行
った。この数値シミュレーションでは、制御対象システ
ムの伝達特性２３のうち位相遅れによる影響とその影響
下での適応性を調査した。図６に示すように、位相シフ
ト（位相遅れの符号を逆転）の範囲は−１３５°から＋
１８０°までであり、４５°刻みに各ケースが設定され
ている。

【００９３】各ケースでの周期性信号ｄ（ｎ）の振幅は
１．０であり、これにより無制御時の誤差信号ｅ（ｎ）
（＝ｄ（ｎ））の二乗値（二乗誤差）も定まる。二乗誤
差レベルの分解能は３×１０^-5であり、サンプリング周
期（更新周期）Ｔは０．５ミリ秒（２ｋＨｚ）である。
一方、周期性信号ｄ（ｎ）の一次角振動数ωは、９００
０［ｄｅｇ／ｓ］（２５Ｈｚ）である。また、位相調整
パラメータψはψ＝πと設定されており、各ステップサ
イズパラメータは、μα_k＝０．１，μβ_k＝０．１，μ
_Gk＝０．０１と設定されている。

【００９４】その結果、図６に示すように、短時間のう
ちに二乗誤差ｅ²（ｎ）は収束し、極めて優れた適応性
が確認された。すなわち、位相進みのケースに関して
は、途中やや乱れる傾向があるものの、位相シフトが１
８０度に至るまで、０．５〜０．７秒程度でグラフから
読みとれない程度にまで二乗誤差は収束している。一
方、位相遅れのケースに関しては、位相シフトが−１３
５°に至るまで、二乗誤差は０．２〜０．４秒程度で急
速に収束しており、収束の途中で乱れる傾向もなく、極
めて良好な適応性が発揮されている。なお、図６には収
録されていないが、同シミュレーションでは位相シフト
が−１８０°に至るまで、誤差信号ｅ（ｎ）は収束する
ことが確認されている。

【００９５】したがって、この数値シミュレーションの
結果から、本実施例の周期性信号の適応制御方法は、制
御対象システムの伝達特性２３の位相シフトに対して速
やかに適応して誤差信号ｅ（ｎ）を抑制することができ
ることが判明した。また、この結果では特に位相遅れに
対しては極めて良好な適応性を示しているので、温度上
昇や経年変化により位相遅れが生じ易い実システムへの
適用に好適であることが判った。

【００９６】（実施例４の変形態様１）前述の本実施例
の適応係数ベクトル更新アルゴリズム１２Ａにおいて、
各ステップサイズパラメータμα_k，μβ_k，μ_Gkは定数
であるとしていたが、これらを可変とする変形態様も可
能である。例えば、各ステップサイズパラメータの絶対
値は、前記一次角振動数ωに関して単調減少関数として
それぞれ定義される変形態様が可能である。ここでいう
単調減少は、部分的にでもよく、また、連続的にでも段
階的にでもよい。

【００９７】本変形態様では、適応係数ベクトル更新ア
ルゴリズム１２Ａにおいて、適応係数ベクトルＷ（ｎ）
の各成分係数α_k（ｎ），β_k（ｎ），Ｇ_pkハット（ｎ）
の更新時の刻み幅を調整する各ステップサイズパラメー
タμα_k，μβ_k，μ_Gkの絶対値が、一次角振動数ωの単
調減少関数である。すなわち、一次角振動数ωが低く比
較的収束し易い範囲では、各成分更新の刻み幅が大きく
取られ、逆に一次角振動数ωが高く比較的収束しにくい
範囲では、各成分更新の刻み幅が小さく取られている。
それゆえ、一次角振動数ωが低い範囲では誤差信号ｅ
（ｎ）の収束がいっそう速くなり、一方、一次角振動数
ωが高い範囲では誤差信号ｅ（ｎ）が発散することが防
止されている。

【００９８】したがって本変形態様によれば、一次角振
動数ωの高い領域と低い領域との両方において、よりい
っそう優れた適応性を両立させることができるという効
果がある。なお、本変形態様は、前述の実施例１〜３に
対しても適用が可能であり、本変形態様と同様の効果が
得られる。

【００９９】（実施例４の変形態様２）本実施例に対し
ても、実施例３と同様に、適応制御アルゴリズム１Ａ内
にテーブルデータ１３Ａ（図５参照）を有する変形態様
が可能である。本変形態様では、一次角振動数ωが変動
した際に、係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）および制御対象シ
ステム２３の位相遅れの推定値Ｇ_Gkハットが、一次角振
動数ωに対応してテーブルデータ１３Ａから前記適応係
数ベクトル更新アルゴリズム１２Ａに供給される。

【０１００】本変形態様では、一次角振動数ωの変動が
あった場合に、新たな一次角振動数ωに対応してテーブ
ルデータ１３Ａに記憶されている適正な値が、適応係数
ベクトル更新アルゴリズム１２Ａの適応係数ベクトルＷ
（ｎ）の成分に供給される。それゆえ、一次角振動数ω
が急激に変動し、それに伴って適応係数ベクトルＷ
（ｎ）の各成分に大きな変動があった場合にも、通常の
適応係数ベクトル更新アルゴリズム１２Ａの更新作用に
よる収束を待つ必要がない。すなわち、適応係数ベクト
ル更新アルゴリズム１２Ａ中の適応係数ベクトルＷ
（ｎ）成分に、テーブルデータ１３Ａから瞬時に適正な
値が供給されるので、極めて短時間に適応することが可
能になる。

【０１０１】したがって本変形態様によれば、一次角振
動数ωの急激な変動に対する適応性がいっそう向上し、
一次角振動数ωが急変した場合にも、収束に要する時間
がさらに短くなるという効果がある。また、実施例３と
同様に、適応が十分に進んだと判定された際に、信号経
路Ｒを通じてテーブルデータ１３Ａの内容をアップデー
トする変形態様が可能である。本変形態様によれば、実
施例３同様にシステムの特性の経時変動に対して適応性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１としての適応制御システムの構成を
示すブロック線図

【図２】 実施例１の車載制振システムへの適用を示す
模式図

【図３】 実施例２としての適応制御システムの構成を
示すブロック線図

【図４】 実施例３としての適応制御システムの構成を
示すブロック線図

【図５】 実施例４としての適応制御システムの構成を
示すブロック線図

【図６】 実施例４の数値シミュレーションの結果を示
すグラフ一式

【符号の説明】

１，１’，１”，１Ａ：適応制御アルゴリズム（コント
ローラ＝コンピュータと A/D,D/A変換器） １０：適応制御装置ユニット １１：適応信号発生アルゴリズム １２，１２’，１２”，１２Ａ：適応係数ベクトル更新
アルゴリズム １３，１３”，１３Ａ：テーブルデータ １４：検出処理器（一次角振動数ωの信号の） １５：誤差信号検出器（ピックアップセンサの加速度信
号の） １６：パワーアンプ（マウントアクチュエータ駆動用） ２：物理システム ２１：信号発生源（エンジンＥ） ２２：信号伝達特性（２１から２４へ至るまでの） ２３：制御対象システムの伝達特性（１１から２４へ至
るまでの） ２４：観測点（ピックアップセンサＰ） ｄ（ｎ）：周期性信号 ｅ（ｎ）：誤差信号 ｙ（ｎ）：適応信号 ｚ（ｎ）：相殺信号 Ｇ_pkハット：制御対象システムの位相遅れの推定値、計
測値または適応係数 Ｋ：適応信号ｙ（ｎ）の最高次数 Ｌ：周期性信号ｄ
（ｎ）の最高次数 ｋ：高調波の次数（ただし、１≦ｋ≦Ｋ≦Ｌ） ｎ：時刻（離散時間で）、ステップ数 Ｔ：サンプリ
ング周期（更新周期） Ｗ（ｎ）：適応係数ベクトル α_k（ｎ），β_k（ｎ）：直交型の適応信号ｙ（ｎ）の係
数 μα_k，μβ_k，μ_Gk：ステップサイズパラメータ ω^*：一次角振動数（真値） ω：一次角振動数（計
測値） Ａ：アクチュエータ内蔵エンジンマウント Ｂ：振動
加速度センサ Ｅ：エンジン Ｓ：車体 Ｐ：回転数センサ（電磁
ピックアップ等） Ｒ：信号経路（テーブルデータのアップデート用）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】観測点に影響を及ぼす周期性信号ｄ（ｎ）
   に対し、該周期性信号に同期している一次の基本正弦波
   およびまたは該基本正弦波から該基本正弦波のＫ次（２
   ≦Ｋ）までの高調波信号からなる適応信号ｙ（ｎ）を、
   直接的または間接的に逆位相で加えることによって、該
   周期性信号ｄ（ｎ）の特定周波数成分の該観測点への影
   響を能動的に除去し、該観測点で検知される誤差信号ｅ
   （ｎ）を低減する周期性信号の適応制御方法において、 時刻ｎにおいて、前記周期性信号ｄ（ｎ）の一次角振動
   数ωに基づき、数１に従って前記適応信号ｙ（ｎ）を発
   生させる適応信号発生アルゴリズムと、 該適応信号ｙ（ｎ）の各次数ｋ（ｋ＝１，・・・，Ｋ、
   ただし１≦Ｋ）の係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）を成分に含
   む適応係数ベクトルＷ（ｎ）を、前記誤差信号ｅ（ｎ）
   に基づいて該時刻ｎの経過毎に更新し、該周期性信号ｄ
   （ｎ）の各次数の振幅、位相および一次角振動数ωの変
   動と、該適応信号ｙ（ｎ）が該観測点に至るまでの制御
   対象システムの伝達特性の変動とに対応して、該適応係
   数ベクトルＷ（ｎ）の各該成分を適応的に調整する適応
   係数ベクトル更新アルゴリズムとを有し、 該適応係数ベクトル更新アルゴリズムにより更新される
   該適応係数ベクトルＷ（ｎ）の成分であるα_k（ｎ），
   β_k（ｎ）をもって、該適応信号発生アルゴリズムで発
   生する該適応信号ｙ（ｎ）の各次数ｋ（ｋ＝１，・・，
   Ｋ）の係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）が更新されることを特
   徴とする周期性信号の適応制御方法。 【数１】
2. 【請求項２】前記適応係数ベクトルＷ（ｎ）は数２によ
   り表記され、 前記適応係数ベクトル更新アルゴリズムは数３により表
   記される、請求項１記載の周期性信号の適応制御方法。 【数２】 【数３】
3. 【請求項３】前記制御対象システムの位相遅れの推定値
   Ｇ_pkハットを、前記一次角振動数ωに対応して前記適応
   係数ベクトル更新アルゴリズムに供給するテーブルデー
   タを有し、 前記適応係数ベクトルＷ（ｎ）は数４により表記され、 前記適応係数ベクトル更新アルゴリズムは数５により表
   記される、請求項１記載の周期性信号の適応制御方法。 【数４】 【数５】
4. 【請求項４】適応係数ベクトルＷ（ｎ）は、位相遅れに
   関する適応係数Ｇ_pkハットを成分に含んで数６により表
   記され、 適応係数ベクトル更新アルゴリズムは数７により表記さ
   れる、請求項１記載の周期性信号の適応制御方法。 【数６】 【数７】
5. 【請求項５】適応係数ベクトルＷ（ｎ）は、位相遅れに
   関する適応係数Ｇ_pkハットを成分に含んで数８により表
   記され、 適応係数ベクトル更新アルゴリズムは、非零の位相調整
   パラメータψを含んで数９により表記される、請求項１
   記載の周期性信号の適応制御方法。 【数８】 【数９】
6. 【請求項６】前記適応係数ベクトル更新アルゴリズムの
   各前記ステップサイズパラメータの絶対値は、前記一次
   角振動数ωに関して単調減少関数としてそれぞれ定義さ
   れる、請求項１〜５のうちいずれかに記載の周期性信号
   の適応制御方法。
7. 【請求項７】前記一次角振動数ωが変動した際に、前記
   係数α_k（ｎ），β_k（ｎ）ならびに前記制御対象システ
   ムのゲインの推定値Ｇ_Gkハットおよび位相遅れの推定値
   Ｇ_pkハットのうち少なくとも一つを、該記一次角振動数
   ωに対応して前記適応係数ベクトル更新アルゴリズムに
   供給するテーブルデータを有する、請求項１〜６のうち
   いずれかに記載の周期性信号の適応制御方法。