封闭空间中结构声辐射的有源力控制研究

推导了在初级力源和次级力源共同作用下的弹性结构振动声辐射公式,对封闭空间中的有源结构声控制（ＡＳＡＣ）建立了有源力最优控制模型。模拟实验研究了弹性结构由力源激励所产生的封闭空间声场的特点、有源控制力向量的位置、幅值和次级力源个数的选择等问题。结果表明,弹性结构在力源激励下的封闭声场,是由激励力大小、结构模态和空腔模态间的耦合决定的;对于单模态振动声辐射,应选取振幅最大处作为次级力源的位置,同时优化力的大小;另外,合理选取次级力源个数可有效控制多模态振动声辐射。这些结论为建立封闭空间中结构声辐射有源力控实验系统提供了理论基础。     

110kV变压器有源噪声控制系统电声器件布放的优化设计

阐述自由声场中基于多点声源阵的有源噪声控制策略.结合实验测量的某型号110kV变压器噪声数据,运用多声源阵有源控制策略对其低频噪声进行有源控制.通过对仿真结果分析,总结出控制系统中次级源与误差传感器个数、它们的空间排布对控制效果的影响规律.理论上次级源与误差传感器的个数越多,控制效果越好.但过多的次级源与误差传感器必然...     

三维空间有源消声的一种通用优化方法

本文根据声源辐射理论、声场叠加原理以及测得的声功率大小与所选取的测量面无关这一特点,提出了一种通过最小化初级声源和次级声源总的声功率对三维空间噪声的主动控制进行优化的数值方法。文中采用边界元近似,将总的声功率表示成次级声源复强度的二次型正实函数。本优化方法是Bullmore 等人提出的解析方法的推广,具有广泛的适用性,可用于设计初级声源在各面元上的声压可知、次级声源到各面元上的声传播可确定的任何场合下控制器优化传递函数。计算过程中仅用了几次复矩阵乘法和一组复系数线性方程组的求解,因此计算简便、速度较快。文中采用这种方法对圆柱壳和无幕活塞辐射器这两种具有典型指向特性的分布初级声源辐射噪声的优化控制问题进行了研究,说明了方法的有效性。文中还给出了实验验证结果。     

噪声有源稳定自适应控制

研究初级源路径和次声路径参数均未知的有源噪声控制（ANC）问题，提出了一种基于滑模变结构技术源自适应控制方法，该方法利用带扇区的变结构技术提供附加的控制，该控制能强迫系统误差进入扇区内部，从而保证了系统拴局稳定性，给出了一种未知初级源声路径和次级源声跨径参数的在线自适应学习算法，证明了闭环控制系统在Lyapunov意义下的稳定性，仿真结果表明，基于滑械变结构技术的噪声有源稳定自适应控制是一种非常有效的噪声有源控制方法。     

弹性结构封闭空间有源消声理论研究

本文从理论上研究了外力激励弹性结构条件下封闭空间有源消声问题。首先根据声弹性理论,提出分步代入法求解初、次级声场,然后以封闭矩形和圆柱空间为例,研究了不同介质条件下有源消声规律。结果表明:对于弹性结构封闭空间有源消声,当结构-声腔耦合较弱时,次级声源基本上只能抵消声腔模态;当结构-声腔耦合较强时,次级声源不仅能抵消声腔模态,而且对抵消与声腔模态耦合良好的结构模态辐射声也有作用。     

高速电梯轿厢噪声主动控制系统的优化设计

为研究高速电梯轿厢内声场特性及其噪声主动控制系统性能,根据计算流体力学、声学有限元法、声振耦合理论,获取高速电梯在井道内上行时的流场分布规律,并将电梯轿厢外表面的气体脉动压力作为电梯轿厢内噪声的激励,建立对应的声振耦合计算模型,揭示高速电梯轿厢外空气脉动规律及轿厢内噪声的传播特性。并基于主动噪声控制的声学势能最小准则,揭示7种次级声源不同的噪声主动控制系统的降噪性能,可为高速电梯轿厢内噪声控制优化提供指导。     

夹层边界上布置主动声学边界的有源隔声双层板结构

在双层板结构中夹层声场边界上布置平面声源作为主动声学边界,构成有源隔声双层板结构,提出基于主动声学边界方法的有源隔声双层板结构。在双层板结构中夹层边界上布置四边简支板,用来代替主动声学边界,控制力作用到该简支板上,采用声弹性理论建立了有源隔声双层板结构的计算模型,分别以辐射声功率最小和夹层声功率最小作为控制目标来优化控制力,计算分析控制前后夹层结构的传声损失以及各子系统的响应,并研究了主动声边界尺寸大小对系统隔声性能的影响。计算结果表明:主动声边界控制策略可以有效提高双层板结构的隔声性能,且以辐射声功率最小为控制目标要优于以夹层声场的声功率最小为控制目标;控制后,主动声边界对入射板振动响应几乎没有影响,辐射面板的振动动能和夹层声场的声功率均被有效地抑制;不同尺寸主动声边界都提高了夹层结构的隔声性能;对于低频率段,不同尺寸主动声边界对夹层结构的隔声性能提高的程度相同;对于其他频率段,主动声边界对传声损失和各子系统响应的影响并没有一定的规律,可以对主动声边界的尺寸进行优化设计,达到提高特定频段隔声性能的目的。     

夹层边界上布置主动声学边界的有源隔声双层板结构EI北大核心CSCD

在双层板结构中夹层声场边界上布置平面声源作为主动声学边界,构成有源隔声双层板结构,提出基于主动声学边界方法的有源隔声双层板结构。在双层板结构中夹层边界上布置四边简支板,用来代替主动声学边界,控制力作用到该简支板上,采用声弹性理论建立了有源隔声双层板结构的计算模型,分别以辐射声功率最小和夹层声功率最小作为控制目标来优化控制力,计算分析控制前后夹层结构的传声损失以及各子系统的响应,并研究了主动声边界尺寸大小对系统隔声性能的影响。计算结果表明:主动声边界控制策略可以有效提高双层板结构的隔声性能,且以辐射声功率最小为控制目标要优于以夹层声场的声功率最小为控制目标;控制后,主动声边界对入射板振动响应几乎没有影响,辐射面板的振动动能和夹层声场的声功率均被有效地抑制;不同尺寸主动声边界都提高了夹层结构的隔声性能;对于低频率段,不同尺寸主动声边界对夹层结构的隔声性能提高的程度相同;对于其他频率段,主动声边界对传声损失和各子系统响应的影响并没有一定的规律,可以对主动声边界的尺寸进行优化设计,达到提高特定频段隔声性能的目的。     

双声源法测量有源多层板声学性能的实验研究

采用双声源法对有源多层板声学结构的声学性能进行了测量,以压电陶瓷片作用在被激励板上使之振动产生次级声源,验证了以往研究中的一系列理论。实验研究结果表明:多孔材料可以实现多层板有源声学结构在高频范围的吸声;以最小声压为目标函数,利用FxLMS算法获得最优次级声源强度进行有源控制,可以提高结构在共振频率上的隔声量;为保证隔声量测量误差不超过5 dB,必须选择测量幅度误差小于±0.5 dB的传声器,且传声器间距必须满足一定的数学条件;传声器精度一定时,传声器间距为测试频率1/4波长的整数倍,隔声量测量误差达到最小值。     

空间有源消声控制器的优化设计

本文根据声源辐射理论和线性声场迭加原理,提出了一种三维空间有源消声的数值优化方法。通过最小化适当曲面上由初级声源和次级声源产生的合成声压的平方和,可以求得自由声场中给定区域或全空间声功率最小意义下次级声源的优化幅值和优化相位。这种方法可适用于单极子源和多极子源的情况。如考虑实际次级声源的特性,特别是其相位延迟特性,用本方法所求得的优化频响特性往往比有源消声中常用的“幅频平直、相位相反”的频响特性能更好地用实际模拟电路逼近,因此优化结果具有实用意义。实验表明,由本方法设计出的系统具有较好的消声效果。