Control adaptativo robusto de ruido impulsivo con transformación no lineal del error

Abstract

El control activo es una metodología de comprobada eficacia para atenuar ruido en el rango espectral audible de baja frecuencia, basada en la interferencia destructiva de ondas. De todos modos, el caso de ruido impulsivo, tan nocivo como frecuente en ambientes industriales, representa un desafío a la convergencia del algoritmo de control que es aún motivo de estudio. Valores atípicos de gran amplitud en las señales medidas causan una gran variación repentina en el controlador adaptativo que puede producir inestabilidad. En este trabajo se presentan los resultados de la aplicación a sistemas monocanal de una metodología robusta en presencia de este tipo de ruido, que combina el control activo con una transformación no lineal de las señales medidas. Se propone un controlador cuyos parámetros son modificados adaptativamente mediante un algoritmo de bajo costo computacional que ha mostrado ser eficaz aplicado en comunicaciones y análisis de componente fundamental. El efecto preponderante de valores inusualmente grandes en la modificación del controlador se evita mediante el pre-procesamiento de las señales empleadas en la actualización. Las propiedades de convergencia y la efectividad del control se verifican mediante simulación en base a índices de desempeño usuales. El ruido se representa mediante el modelo no gaussiano propuesto en la bibliografía.

Active control is a methodology based on the waves destructive interference that has proven to be effective for attenuating noise in the low frequency audible spectral range. However, the case of impulsive type noise sources, as harmful as frequent in industrial environments, represents a challenge to the convergence of the control algorithm that is still a matter of study. Outliers in the measured signals cause excessive corrections in the adaptive controller which can produce instability. This paper presents the results of applying a robust methodology to cancel impulsive noise in a single-channel system, which combines active control with a non-linear transformation of the measured signals. A new controller whose parameters are modified adaptively by means of a low computational cost algorithm is proposed, that has been shown to be effective applied in communications and fundamental component analysis. The preponderant effect of large outliers in the modification of the controller is avoided by preprocessing the signals used in the update. The convergence properties and the effectiveness of the control based on usual performance indices are verified by simulation. Noise is represented by the non-gaussian model proposed in the bibliography.