汽车发动机振动主动控制试验研究
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（ｃ）
图７ ２ ５００ ｒ／ｒａｉｎ转速下发动机振动主动控制效果
标下运行的程序。
ｘＰＣ目标是一个基于ＲＴＷ体系框架的附加产 品。它采用了宿主机一目标机的“双机”模式，如图１
所示。宿主机用于运行Ｓｉｍｕｌｉｎｋ创建模型并进行非
实时的仿真，然后用ＲＴＷ和Ｃ编译器来生成可执行 的代码；目标ＰＣ机用于执行所生成的代码。宿主机
和目标机通过ＲＳ２３２或ＴＣＰ／ＩＰ协议进行通信。在
参
考
文
献
［１］Ｓｕｎ Ｇｕｏｃｈｕｎ，Ｓｈｉ Ｗｅｎｋｕ，Ｔｉａｎ Ｙａｎｔａｏ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ ａｃｔｉｖｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
口］．Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２００４（３）：１－６．（ｉｎ
本文采用基于ＭＡＴＬＡＢ／ＲＴＷ的ｘＰＣ目标环 境建立数据采集和输出系统，在ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 环境下建立了神经网络控制模型，并搭建试验平台进 行了实车试验，实现了发动机振动主动控制的硬件在 环仿真。然后对该试验的控制效果以及自适应控制器 的跟踪性能进行了论证，从而对汽车发动机振动的主 动控制方法及实际效果进行研究。
向传播学习算法［５］。本文设计的控制器采用２隐层ＢＰ
网络和２阶时延环节，以车身加速度当前时刻以及前时
刻的加速度４（愚），ａ（是一１），ａ（志一２）以及作动器控制
力当前时刻以及前时刻控制力，（矗），ｆ（ｋ一１），，（是一 ２）作为网络输入，输出为主动控制力。
此外，应注意Ｉ／０设备驱动模块参数的设定。例
第２８卷第３期 ２００８年９月
振动、测试与诊断
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ
Ｖ０１．２８ Ｎｏ．３ Ｓｅｐ．２００８
汽车发动机振动主动控制试验研究
华春雷１ 靳晓雄１ 蔺玉辉２ 彭 为１
（１同济大学汽车学院上海，２０１８０４） （２上海汽车股份有限公司技术中心上海，２０１８０５）
表２ 发动机自激励下加速度功率谱及ｄＢ图峰值变化
３．３扫频验证控制器跟踪性能
发动机转速从８００ ｒ／ｒａｉｎ到３ ３００ ｒ／ｍｉｎ的加速 过程可以看作是一个扫频过程。控制系统反应时间 可用控制前后车身加速度互相关函数图中第１个峰 值的时间位移来确定Ⅲ。由图９可见，主动控制前后
Ｏ８ Ｏ６ Ｏ４ Ｏ２
摘要为实现发动机振动的主动控制，建立了神经网络自适应控制模型。应用ｘＰＣ目标构建了发动机振动自适应 实时主动控制的硬件在环系统并进行了实车试验。分析了系统的控制效果，验证了控制器的跟踪性能。试验表明． 应用神经网络自适应主动控制方法可以较好地控制发动机的振动。
关键词 振动主动控制神经网络试验ｘＰＣ目标 中图分类号ＴＰ２７３．２ ＴＨｌｌ３
图２发动机振动主动控制试验框图
图３发动机振动主动控制实车试验
表１发动机振动主动控制试验器材
仪器名称
仪器型号及编号
厂家
激振器
ＢＡＡ １２０－２０６／０４
ＴＩＲＡ
功率放大器
ＢＡＡ １２０—２０６／０４
ＴＩＲＡ
智能信号发生系统絮篇篇笺： ＬＭＳ
激振器
ＪＺＫ一１
功率放大器
ＩＣＰ－ＴＥ２７０６
电荷放大器（２个）
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扫频信号的互相关函数的第１个峰值出现在０．２５ ｓ 附近。这表明在现有的试验条件下，该神经网络自适 应控制器反应较为迅速，其跟踪性能能够满足发动 机振动主动控制试验的要求。
４结 论
（１）采用主动控制手段抑制发动机的振动，可以 达到显著优于传统被动隔振技术的控制效果。发动机 振动主动控制是非常具有发展前景的研究方向。
（２）ｘＰＣ目标系统结构简单，操作容易，价格相 对便宜，满足发动机主动控制试验的需求，为产品的 原型化开发提供了便利。
（３）神经网络自适应控制器具有学习和大规模 并行处理的能力，对复杂环境适应能力强，在试验中 表现出了良好的跟踪特性，可以满足系统在多种变 化情况下的高精度要求。
加速度传感器（２个）Ｂｒｏｅ｜Ｋｊｍｒ４３８３
数据采集系统
Ｎ１６０２４Ｅ数采卡
扬州无线电二厂 扬州无线电二厂
北戴河 丹麦Ｂ８ＬＫ公司
美国ＮＩ
通过对主动激振器在发动机底部不同位置时所 产生的控制效果作对比论证，发现将其布置于垂向
对应质心位置时的控制效果明显优于其他位置，所 以选取该位置作为主动控制力的作用点做进一步的
研究。系统的运动方程为
优，奎，＋ｏ（毫－－．ｉ：６）＋点，（以一．２７６）＝Ｆ一／’
（１）
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其中：Ｆ为发动机激励（或模拟激振力）；厂为主动控
制力；ｍ，为发动机质量；忌，为被动悬置等效刚度；厶
为被动悬置等效阻尼；ｍ。为车身质量；乜为轮胎和
悬架的等效刚度‰轮胎和悬架的等效阻尼；五，工·
如，本模型中选用接线端子的６８号ＡＣＨｏ通道和２３
号ＡＣＨ。。通道作为两个加速度传感器的信号输人 端，相应地定义ＰＣＩ一６０２４Ｅ Ｉｎｐｕｔ模块的Ｃｈａｎｎｅｌ Ｖｅｃｔｏｒ为［１ １６］。
３控制效果及控制器跟踪性能验证
发动机由于其特殊的结构形式和工作方式，它的
主要激振力都是以曲轴转速为自变量的周期函数，因 此其振动具有较强的周期性特征。发动机振动频率为
收稿日期：２００７—１１－０７ｌ修改稿收到日期：２００８—０３一１０。
万方数据
第３期
华春雷等：汽车发动机振动主动控制试验研究
２９５
２试验器材和数据采集系统
试验以某国产轿车为研究对象，并针对其发动 机布置搭建了试验平台，试验框图如图２所示。为了 使问题简化，只考虑垂向振动［３］，发动机主动隔振系 统可简化为２自由度的质量弹簧阻尼系统。在发动 机上方利用龙门架固定一个激振器，采用比利时 ＬＭＳ公司的ＳＣＡＤＡＳＩＩＩ信号发生系统为其提供驱 动信号，以模拟发动机振动；分别在发动机和车身上 粘贴加速度传感器，采集发动机和车身的振动信号， 作为控制器的输入信号；控制器输出的主动控制信 号驱动发动机底部的激振器，抑制发动机的振动。图 ３为实车试验情况，试验器材见表１所示。
Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型。神经网络代替了控制器、参数估计
器及可调部分，在模型参考控制中，参考模型由神经
网络代替［扣引。系统辨识的关键在于寻找车体振动加 速度与主动控制力的变化关系，即车体振动加速度
对主动控制力的变化率，这是系统本身的固有特性，
需用神经网络加以辨识。
ＢＰ网络是一种多层前馈型神经网络，它可以实现 从输入到输出的任意非线性映射，权值的调整采用反
斛
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图５模拟激振下发动机振动主动控制效果
３．２ 自激励为８００，２ ５００，３ ３００ ｒ／ｒａｉｎ下的控制效果
由图６～图８及表２可知，在３种自激励工况下， 神经网络自适应实时主动控制均取得了较为明显的
２
ｆ＝ｉ祭
（３）
０Ｕ‘
其中：Ⅳ为发动机气缸数；咒为转速（ｒ／ｒａｉｎ）；ｒ为发
动机冲程系数；ｉ＝１，２，３…。本试验所用发动机为四
冲程四缸机，取ｒ．－一－２。
万方数据
２９６
振动、测试与诊断
第２８卷
延迟模块ｌ
图４发动机振动神经网络自适应实时控制系统模型
３．１ 固定频率正弦模拟激励下的控制效果
试验首先采用７５ Ｈｚ正弦外激励模拟发动机在 常用转速为２ ２５０ ｒ／ｒａｉｎ时的振动。图５为控制前后 的车身加速度、车身加速度功率谱密度以及车身加 速度功率谱密度ｄＢ值的对比曲线图。控制前后的车 身加速度功率谱密度峰值出现在７５ Ｈｚ附近，这说 明试验的数据采集和控制系统工作可靠。正弦７５ Ｈｚ 激励下功率谱密度由控制前１．０５×１０－３Ｉｎ２·Ｓ－－３下 降为０．６２９×１０－３ｍ２·Ｓ一，ｄＢ图峰值降低了３ ｄＢ， 控制效果较为理想。
ｌ｜Ｈｚ
（ｂ）
枷密哥督 ∞ｐ，巡 １屯吗 ０００００ ０ ２０ ４０ ６０ ８０ ｌｏｏ １２０ １４０ １６０ １８０ ２００ ｌｌ Ｈｚ （ｃ）
图６ ８００ ｒ／ｍｉｎ转速下发动机振动主动控制效果
０．１ ０．２ ０．３ ０．４ ０．５ ０．６ ０．７ ０．８ ０．９ １．Ｏ ｆ／Ｓ （ａ）
粕乙０．３
ｘＰＣ目标不需要在目标机上安装任何操作系 统。它采用了目标启动盘的方式，省去了安装软件、 更改已有的软件设置或访问硬盘驱动器的需要。启 动软盘内包含了高度优化的ｘＰＣ目标实时内核，ＰＣ 兼容机的ＢＩＯＳ是其所需的惟一软件［２］。
ｘＰＣ目标实时应用程序采用３２位的内存管理 模式，因而执行效率高，可高速并实时地执行任务。 通常，目标程序执行的速度取决于模型大小、复杂程 度和目标机上的硬件。
分别为发动机、车身的垂直振动位移。
本试验中数据采集系统的关键Ｉ／０硬件设备是
安装在目标机内的Ｎ１６０２４Ｅ数据采集卡。ｘＰＣ目标
具有丰富的Ｉ／Ｏ设备驱动模块库，可以直接为该ＰＣＩ 设备提供驱动。加速度传感器采集到的信号、目标机
要输出给激振器的驱动信号均通过其实现数据传递。 图４为神经网络自适应实时控制系统的
万方数据
第３期
华春雷等：汽车发动机振动主动控制试验研究
wenku.baidu.com
２９７
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图８ ３ ３００ ｒ／ｒａｉｎ转速下发动机振动主动控制效果
效果，车身加速度功率谱密度峰值分别下降了０．０５２， ０．２８和０．５６ ｍ２·ｓ～，对应的ｄＢ图峰值分别下降了 ３．１，６和３．５ ｄＢ，具体数据如表２所示。分析表明，试 验达到了较好地抑制发动机振动的目的。另外，自激 励工况下控制前后测得的发动机振动频率并不完全 吻合。这是因为发动机工作时转速在小范围内存在漂 移，而人为控制转速也不可能完全精确，所以存在误 差是在所难免的，但不影响试验效果的验证。
引言
发动机是汽车的主要激振源。研究发动机振动控 制技术，降低发动机振动向外传递，对提高汽车声振 品质特性具有重要意义。传统的被动隔振技术因兼顾 系统抗冲击及稳定性等因素，故难以保证在较宽频带 范围内的隔振效果，而且在较低频段隔振效果也不理 想。主动控制是指在振动控制过程中，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［１】。主动控制效果好、适应性强，越来 越受到重视，为改善发动机振动效果提供了思路。
宿主机和目标机上都可进行交互式的数据可视化和
信号追踪，并可在程序运行时从宿主机或目标机上 动态调整参数。
三
一宿
Ｍａｔｌａｂ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ＲＴ、ｖ＼ｘＰＣ目标
Ｉ，０硬件
一 一 Ｉ墨三！生堕塑壁旦矍堡 Ｉ 通信 参数调节，监视等
图１ ｘＰＣ目标快速原型化环境
１ ｘＰＣ目标介绍
实时工作间（Ｒｅａｌ－Ｔｉｍｅ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ，简称 ＲＴＷ）是ＭＡＴＬＡＢ图形建模和仿真环境Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 的一个重要补充模块。它是一个基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的代 码自动生成环境，能直接从Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的模型中产生 优化的、可移植的和个性化的代码，并根据目标配置 自动生成多种环境下的程序。利用它可以加速仿真 过程，生成可在不同快速原型化实时环境或产品目
：：！ ．一２辫５制后一０ ｒ／ｍｉａ．制刮
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０ ２０ ４０ ６０ ８０ １００ １２０ １４０ １６０ １８０ ２００ ｆ／Ｈｚ
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图７ ２ ５００ ｒ／ｒａｉｎ转速下发动机振动主动控制效果
标下运行的程序。
ｘＰＣ目标是一个基于ＲＴＷ体系框架的附加产 品。它采用了宿主机一目标机的“双机”模式，如图１
所示。宿主机用于运行Ｓｉｍｕｌｉｎｋ创建模型并进行非
实时的仿真，然后用ＲＴＷ和Ｃ编译器来生成可执行 的代码；目标ＰＣ机用于执行所生成的代码。宿主机
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参
考
文
献
［１］Ｓｕｎ Ｇｕｏｃｈｕｎ，Ｓｈｉ Ｗｅｎｋｕ，Ｔｉａｎ Ｙａｎｔａｏ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ ａｃｔｉｖｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
口］．Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２００４（３）：１－６．（ｉｎ
本文采用基于ＭＡＴＬＡＢ／ＲＴＷ的ｘＰＣ目标环 境建立数据采集和输出系统，在ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 环境下建立了神经网络控制模型，并搭建试验平台进 行了实车试验，实现了发动机振动主动控制的硬件在 环仿真。然后对该试验的控制效果以及自适应控制器 的跟踪性能进行了论证，从而对汽车发动机振动的主 动控制方法及实际效果进行研究。
向传播学习算法［５］。本文设计的控制器采用２隐层ＢＰ
网络和２阶时延环节，以车身加速度当前时刻以及前时
刻的加速度４（愚），ａ（是一１），ａ（志一２）以及作动器控制
力当前时刻以及前时刻控制力，（矗），ｆ（ｋ一１），，（是一 ２）作为网络输入，输出为主动控制力。
此外，应注意Ｉ／０设备驱动模块参数的设定。例
第２８卷第３期 ２００８年９月
振动、测试与诊断
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ
Ｖ０１．２８ Ｎｏ．３ Ｓｅｐ．２００８
汽车发动机振动主动控制试验研究
华春雷１ 靳晓雄１ 蔺玉辉２ 彭 为１
（１同济大学汽车学院上海，２０１８０４） （２上海汽车股份有限公司技术中心上海，２０１８０５）
表２ 发动机自激励下加速度功率谱及ｄＢ图峰值变化
３．３扫频验证控制器跟踪性能
发动机转速从８００ ｒ／ｒａｉｎ到３ ３００ ｒ／ｍｉｎ的加速 过程可以看作是一个扫频过程。控制系统反应时间 可用控制前后车身加速度互相关函数图中第１个峰 值的时间位移来确定Ⅲ。由图９可见，主动控制前后
Ｏ８ Ｏ６ Ｏ４ Ｏ２
摘要为实现发动机振动的主动控制，建立了神经网络自适应控制模型。应用ｘＰＣ目标构建了发动机振动自适应 实时主动控制的硬件在环系统并进行了实车试验。分析了系统的控制效果，验证了控制器的跟踪性能。试验表明． 应用神经网络自适应主动控制方法可以较好地控制发动机的振动。
关键词 振动主动控制神经网络试验ｘＰＣ目标 中图分类号ＴＰ２７３．２ ＴＨｌｌ３
图２发动机振动主动控制试验框图
图３发动机振动主动控制实车试验
表１发动机振动主动控制试验器材
仪器名称
仪器型号及编号
厂家
激振器
ＢＡＡ １２０－２０６／０４
ＴＩＲＡ
功率放大器
ＢＡＡ １２０—２０６／０４
ＴＩＲＡ
智能信号发生系统絮篇篇笺： ＬＭＳ
激振器
ＪＺＫ一１
功率放大器
ＩＣＰ－ＴＥ２７０６
电荷放大器（２个）
型∞ 暴遗 。
抖‘一２ Ｏ
龆。” Ｏ．１
赛童 瓣 ０．０２
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０．１ ０．２ ０．３ ０．４ ０．５ ０．６ ０．７ ０．８ ０．９ １．０
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８０ １００ １２０ １４０ １６０ １８０ ２００
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扫频信号的互相关函数的第１个峰值出现在０．２５ ｓ 附近。这表明在现有的试验条件下，该神经网络自适 应控制器反应较为迅速，其跟踪性能能够满足发动 机振动主动控制试验的要求。
４结 论
（１）采用主动控制手段抑制发动机的振动，可以 达到显著优于传统被动隔振技术的控制效果。发动机 振动主动控制是非常具有发展前景的研究方向。
（２）ｘＰＣ目标系统结构简单，操作容易，价格相 对便宜，满足发动机主动控制试验的需求，为产品的 原型化开发提供了便利。
（３）神经网络自适应控制器具有学习和大规模 并行处理的能力，对复杂环境适应能力强，在试验中 表现出了良好的跟踪特性，可以满足系统在多种变 化情况下的高精度要求。
加速度传感器（２个）Ｂｒｏｅ｜Ｋｊｍｒ４３８３
数据采集系统
Ｎ１６０２４Ｅ数采卡
扬州无线电二厂 扬州无线电二厂
北戴河 丹麦Ｂ８ＬＫ公司
美国ＮＩ
通过对主动激振器在发动机底部不同位置时所 产生的控制效果作对比论证，发现将其布置于垂向
对应质心位置时的控制效果明显优于其他位置，所 以选取该位置作为主动控制力的作用点做进一步的
研究。系统的运动方程为
优，奎，＋ｏ（毫－－．ｉ：６）＋点，（以一．２７６）＝Ｆ一／’
（１）
ｍ６屯＋（ｏ＋“）如一ｃ，矗＋（点，＋乜）锄一乜工，－－ｆ（２）
其中：Ｆ为发动机激励（或模拟激振力）；厂为主动控
制力；ｍ，为发动机质量；忌，为被动悬置等效刚度；厶
为被动悬置等效阻尼；ｍ。为车身质量；乜为轮胎和
悬架的等效刚度‰轮胎和悬架的等效阻尼；五，工·
如，本模型中选用接线端子的６８号ＡＣＨｏ通道和２３
号ＡＣＨ。。通道作为两个加速度传感器的信号输人 端，相应地定义ＰＣＩ一６０２４Ｅ Ｉｎｐｕｔ模块的Ｃｈａｎｎｅｌ Ｖｅｃｔｏｒ为［１ １６］。
３控制效果及控制器跟踪性能验证
发动机由于其特殊的结构形式和工作方式，它的
主要激振力都是以曲轴转速为自变量的周期函数，因 此其振动具有较强的周期性特征。发动机振动频率为
收稿日期：２００７—１１－０７ｌ修改稿收到日期：２００８—０３一１０。
万方数据
第３期
华春雷等：汽车发动机振动主动控制试验研究
２９５
２试验器材和数据采集系统
试验以某国产轿车为研究对象，并针对其发动 机布置搭建了试验平台，试验框图如图２所示。为了 使问题简化，只考虑垂向振动［３］，发动机主动隔振系 统可简化为２自由度的质量弹簧阻尼系统。在发动 机上方利用龙门架固定一个激振器，采用比利时 ＬＭＳ公司的ＳＣＡＤＡＳＩＩＩ信号发生系统为其提供驱 动信号，以模拟发动机振动；分别在发动机和车身上 粘贴加速度传感器，采集发动机和车身的振动信号， 作为控制器的输入信号；控制器输出的主动控制信 号驱动发动机底部的激振器，抑制发动机的振动。图 ３为实车试验情况，试验器材见表１所示。
Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型。神经网络代替了控制器、参数估计
器及可调部分，在模型参考控制中，参考模型由神经
网络代替［扣引。系统辨识的关键在于寻找车体振动加 速度与主动控制力的变化关系，即车体振动加速度
对主动控制力的变化率，这是系统本身的固有特性，
需用神经网络加以辨识。
ＢＰ网络是一种多层前馈型神经网络，它可以实现 从输入到输出的任意非线性映射，权值的调整采用反
斛
錾主
蠢遗
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０ ０．１ ０．２ ０．３ ０．４ ０．５ ０．６ ０．７ ０．８ ０．９ １．０ ｔ／ｓ
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０ ２０ ４０ ６０ ８０ ｌｏｏ １２０ １４０ １６０ １８０ ２００
ｆ／Ｈｚ （ｃ）
图５模拟激振下发动机振动主动控制效果
３．２ 自激励为８００，２ ５００，３ ３００ ｒ／ｒａｉｎ下的控制效果
由图６～图８及表２可知，在３种自激励工况下， 神经网络自适应实时主动控制均取得了较为明显的
２
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（３）
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其中：Ⅳ为发动机气缸数；咒为转速（ｒ／ｒａｉｎ）；ｒ为发
动机冲程系数；ｉ＝１，２，３…。本试验所用发动机为四
冲程四缸机，取ｒ．－一－２。
万方数据
２９６
振动、测试与诊断
第２８卷
延迟模块ｌ
图４发动机振动神经网络自适应实时控制系统模型
３．１ 固定频率正弦模拟激励下的控制效果
试验首先采用７５ Ｈｚ正弦外激励模拟发动机在 常用转速为２ ２５０ ｒ／ｒａｉｎ时的振动。图５为控制前后 的车身加速度、车身加速度功率谱密度以及车身加 速度功率谱密度ｄＢ值的对比曲线图。控制前后的车 身加速度功率谱密度峰值出现在７５ Ｈｚ附近，这说 明试验的数据采集和控制系统工作可靠。正弦７５ Ｈｚ 激励下功率谱密度由控制前１．０５×１０－３Ｉｎ２·Ｓ－－３下 降为０．６２９×１０－３ｍ２·Ｓ一，ｄＢ图峰值降低了３ ｄＢ， 控制效果较为理想。
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（ｂ）
枷密哥督 ∞ｐ，巡 １屯吗 ０００００ ０ ２０ ４０ ６０ ８０ ｌｏｏ １２０ １４０ １６０ １８０ ２００ ｌｌ Ｈｚ （ｃ）
图６ ８００ ｒ／ｍｉｎ转速下发动机振动主动控制效果
０．１ ０．２ ０．３ ０．４ ０．５ ０．６ ０．７ ０．８ ０．９ １．Ｏ ｆ／Ｓ （ａ）
粕乙０．３
ｘＰＣ目标不需要在目标机上安装任何操作系 统。它采用了目标启动盘的方式，省去了安装软件、 更改已有的软件设置或访问硬盘驱动器的需要。启 动软盘内包含了高度优化的ｘＰＣ目标实时内核，ＰＣ 兼容机的ＢＩＯＳ是其所需的惟一软件［２］。
ｘＰＣ目标实时应用程序采用３２位的内存管理 模式，因而执行效率高，可高速并实时地执行任务。 通常，目标程序执行的速度取决于模型大小、复杂程 度和目标机上的硬件。
分别为发动机、车身的垂直振动位移。
本试验中数据采集系统的关键Ｉ／０硬件设备是
安装在目标机内的Ｎ１６０２４Ｅ数据采集卡。ｘＰＣ目标
具有丰富的Ｉ／Ｏ设备驱动模块库，可以直接为该ＰＣＩ 设备提供驱动。加速度传感器采集到的信号、目标机
要输出给激振器的驱动信号均通过其实现数据传递。 图４为神经网络自适应实时控制系统的
万方数据
第３期
华春雷等：汽车发动机振动主动控制试验研究
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图８ ３ ３００ ｒ／ｒａｉｎ转速下发动机振动主动控制效果
效果，车身加速度功率谱密度峰值分别下降了０．０５２， ０．２８和０．５６ ｍ２·ｓ～，对应的ｄＢ图峰值分别下降了 ３．１，６和３．５ ｄＢ，具体数据如表２所示。分析表明，试 验达到了较好地抑制发动机振动的目的。另外，自激 励工况下控制前后测得的发动机振动频率并不完全 吻合。这是因为发动机工作时转速在小范围内存在漂 移，而人为控制转速也不可能完全精确，所以存在误 差是在所难免的，但不影响试验效果的验证。
引言
发动机是汽车的主要激振源。研究发动机振动控 制技术，降低发动机振动向外传递，对提高汽车声振 品质特性具有重要意义。传统的被动隔振技术因兼顾 系统抗冲击及稳定性等因素，故难以保证在较宽频带 范围内的隔振效果，而且在较低频段隔振效果也不理 想。主动控制是指在振动控制过程中，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［１】。主动控制效果好、适应性强，越来 越受到重视，为改善发动机振动效果提供了思路。
宿主机和目标机上都可进行交互式的数据可视化和
信号追踪，并可在程序运行时从宿主机或目标机上 动态调整参数。
三
一宿
Ｍａｔｌａｂ Ｓｉｍｕｌｉｎｋ ＲＴ、ｖ＼ｘＰＣ目标
Ｉ，０硬件
一 一 Ｉ墨三！生堕塑壁旦矍堡 Ｉ 通信 参数调节，监视等
图１ ｘＰＣ目标快速原型化环境
１ ｘＰＣ目标介绍
实时工作间（Ｒｅａｌ－Ｔｉｍｅ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ，简称 ＲＴＷ）是ＭＡＴＬＡＢ图形建模和仿真环境Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 的一个重要补充模块。它是一个基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的代 码自动生成环境，能直接从Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的模型中产生 优化的、可移植的和个性化的代码，并根据目标配置 自动生成多种环境下的程序。利用它可以加速仿真 过程，生成可在不同快速原型化实时环境或产品目