双弹性板矩形空腔内噪声的有源力控制

研究了在弹性板上施加不同参数的有源力对腔内噪声进行控制的问题。构建双弹性板构成的封闭矩形声腔模型,对封闭声腔的结构 声耦合特性进行分析,推导了在封闭声腔有源力控制作用下声压计算公式,给出采用有源力控制的最优控制模型。分析了弹性板在不同参数的次级力源激励下腔内局部声场的声压级响应,并建立了仿真模型对局部声场的减噪效果进行分析。结果表明,合理选择次级力源的参数对控制效果的影响较为明显,且次级力源的个数并非越多越好。     

水下弹性圆柱壳结构声辐射有源控制研究

研究了利用次级环带声源对水下有限长弹性圆柱壳结构振动声辐射进行有源控制。给出了初级圆柱和次级环带声源之间的互辐射阻抗计算公式,考虑流固耦合效应,利用二次最优理论,以辐射声功率最小化为目标函数,得到次级环带声源的最优激励力,最后计算控制前后远场辐射声压的空间分布。结果表明:利用次级环带声源可以对弹性圆柱壳结构振动辐射噪声进行控制,增大次级环带声源与初级圆柱壳间距,控制效果变差;次级激励力位置对辐射声功率控制效果也会产生影响。     

水下弹性圆柱壳结构声辐射有源控制研究

研究了利用次级环带声源对水下有限长弹性圆柱壳结构振动声辐射进行有源控制。给出了初级圆柱和次级环带声源之间的互辐射阻抗计算公式,考虑流固耦合效应,利用二次最优理论,以辐射声功率最小化为目标函数,得到次级环带声源的最优激励力,最后计算控制前后远场辐射声压的空间分布。结果表明:利用次级环带声源可以对弹性圆柱壳结构振动辐射噪声进行控制,增大次级环带声源与初级圆柱壳间距,控制效果变差;次级激励力位置对辐射声功率控制效果也会产生影响。     

基于解析法的复杂封闭空间有源结构声控制

给出了任意凸多面体声腔在内部点源和外力激励下,腔内声压分布的解析解。该解析方法较传统的数值方法,不仅数据准备量小、速度快精度高,且能够解决目前常用的声弹性法难以解决的复杂几何形状的封闭空腔的声固耦合问题。在此基础上,结合有源结构声控制方法,建立了复杂封闭空间局部区域有源消声的模型,给出了矩阵形式的数值算法,并对一类似车辆驾驶室的复杂封闭空腔进行了有源降噪仿真分析,降噪效果良好,证明该方法可以作为复杂封闭空间有源力消声控制系统的建模基础。     

结构声辐射有源控制的模态可控性和可观性研究

指出声辐射的结构有源控制方式（ASAC）将突出控制系统的模态可控性和可观性问题,此问题的解决与否是ASAC方式能否实用化的关键,就结构声辐射前馈有源控制的模态可控性和可观性得出了具体判据,有关结论对传感器,致动器布置及控制器设计有重要的指导意义。     

基于多主体系统的封闭空腔有源力控制技术

将多主体系统(Multi-agent system,MAS)分布协同控制的方法应用到封闭空腔结构声控制中,解决整体控制架构的复杂性和智能单元的协调问题。提出由两个相邻弹性板围成的封闭空腔模型,利用模态叠加法分析腔内耦合声场的分布。在此基础上研究基于MAS的智能控制方法处理复杂的封闭空腔耦合噪声场的基本理论和可行性。通过对噪声控制问题进行逐层分解,构建相应的MAS控制架构。定义具有针对性的子控制器主体及其操作域和内部功能函数,并采用协调体结构中的类监督和竞争协调机制将各子控制器主体耦合起来,建立一个完整的基于MAS的封闭空腔有源力控制系统。仿真结果表明该系统对封闭空腔噪声控制具有可行性且降噪效果较好;同时还体现了并行运算、"即插即用"和高度稳定性等MAS的优势。     

考虑听觉主观性的封闭空间结构声有源控制

提出一种考虑人耳听觉主观性的结构声有源控制.将响度滤波器集成入控制系统,适当衰减人耳不敏感频率成分以及放大敏感成分,使系统控制目标从声压转变成响度.给出响度滤波器设计和选择的方法,导出结构声有源控制Loudness-LMS控制算法,并应用于矩形封闭空间的有源力控制消声.仿真控制结果表明:与声压控制相比,响度控制具有更好的主观听觉效果.     

蜂窝夹层板封闭声腔的结构-声耦合特性分析

对弹性板封闭声腔的结构-声耦合机制、耦合特性、影响耦合程度的系统参数及其对系统固有频率的影响进行了深入的理论分析,并对耦合系统固有频率进行了估计,通过与已有文献结果的比较对所提出的分析模型和计算方法进行了验证,在此基础上分析了夹层板结构参数对腔内声压响应的影响。结果表明:在满足结构质量和第一阶固有频率约束的前提下,适当增大面板厚度和芯层厚度有利于降低腔内声压响应。     

基于声辐射模态有源控制的误差传感器设计方法

为了获取有源结构声学控制系统中的误差信息,提出一种基于声辐射模态的误差传感策略来测量振动结构前几阶声辐射模态伴随系数.在低频时,控制前几阶声辐射模态伴随系数可以有效控制总声功率.通过在振动平板上测量少数点的振动速度分布,求解声辐射模态展开构成的欠定方程组,得到前N阶声辐射模态伴随系数近似值,以此近似值作为基于声辐射模态有源控制策略对应的误差传感器信号.以四边位移为零的振动板为例,对上述误差传感策略进行分析讨论.仿真和试验结果都表明误差传感策略是可行的,所获得的前N阶声辐射模态伴随系数具有较高的精度.     

基于多主体的结构声自适应反馈有源控制

将主体的概念应用到结构声有源控制中,探讨智能降噪技术。分析一个包含两弹性板的矩形封闭空腔内的耦合声场特性。由于简支的两弹性板之间的耦合很弱,耦合效应被忽略,因此考虑在两个弹性板上分别作用一点力致动器,并综合智能控制算法,构造内部结构基本相同的两个控制器主体。应用协调体结构中的竞争和从属协调机制将两个控制器主体耦合起来,并采用分散顺序控制,由此建立一个完整的基于多主体的结构声有源控制系统。尽管单个主体采用的单通道自适应反馈控制算法仅适用于窄带噪声控制,但多主体联合控制则可实现更宽频带噪声的衰减。同时,利用冗余的主体,控制系统还可以防止一个或多个主体的失效,因此控制系统具有强鲁棒性。另外,系统还具有分散式控制的可扩展性、并行运算以及易于执行的特点。     

有源声学结构次级声源的布放规律研究

有源声学结构是近年来提出的一种控制结构低频声辐射的有效方案,它是智能结构在有源噪声控制领域的具体应用。次级声源的优化布放是有源声学结构研究中的核心问题,本文对此进行了研究。首先建立了有源声学结构的计算模型,然后基于声辐射模态和结构振动模态理论,推导总结出各种情况下次级声源的最优布放规律,最后用一系列的计算机仿真实例对该规律进行了验证。     

制冷空调装置中低频噪声的有源控制

介绍了近年来在国际上受到高度重视的噪声有源控制技术，探讨了这种新技术在制冷空调装置中低频噪声治理中应用的可能性。     

基于小波迦辽金法的复杂封闭空腔结构-声耦合场分析

基于小波的紧支性、正交性及Daubechies小波函数与其尺度函数的可微性,以Daubechies小波尺度函数作为Galerkin方法的基函数,研究求解任意复杂封闭空腔结构-声耦合场的方法.Galerkin法须要涉及Daubechies小波尺度函数的求导和积分,即所谓关联系数,而Daubechies小波不存在解析表达式且具有强烈振荡性,采用数值求导和积分存在很大误差.因此根据小波双尺度方程,给出求解结构-声耦合场中涉及的关联系数的精确计算格式.而后利用小波迦辽金法对一类似轿车车身的复杂封闭空腔,在20～250 Hz频段内进行结构-声耦合场预报,将计算值和试验测量值进行比较,证明该方法能够准确预报耦合场的固有频率和腔内声压分布情况.     

通过压电式传感器阵列测量简支梁的声辐射模态

采用一组PVDF(polyvinylidence fluioride)阵列测量了简支梁声辐射模态,在简支梁表面粘贴一组相同形状的矩形PVDF薄膜作为传感器,通过设计这组PVDF输出的加权系数,得到各阶声辐射模态的幅值。研究表明,PVDF的加权系数与辐射体表面上的外激励力无关;实验结果表明,这种声辐射模态传感器的设计是可行的。     

基于matlab仿真模块的自适应有源噪声逆控制研究

运用matlab仿真模块对自适应有源逆控制中的两种算法:滤波-ULMS算法和改进的滤波-ULMS算法进行了仿真研究.并对两种算法的消声效果进行了比较,验证了改进的滤波-ULMS算法有着更为优越的动态性能.     

开口双直孔力敏元件的弹性特性与结构关系分析

建立了某型号开口双直孔力敏元件的有限元分析模型,利用ANSYS软件的技术分析了其主要结构参数对其弹性特性的影响关系,为新型力敏元件的研究开发提供了可靠的设计依据。     

空间伺服机构装配过程中轴承预紧力的控制

通过改变预紧力将产品化轴承适应性地应用于不同类型载荷伺服机构,对降低产品研发成本、提高产品继承性有着极大助益。本文根据启动摩擦力矩和预紧力的关系,识别出轴端压紧力和过盈摩擦力是轴承装配过程预紧力控制的两项主要影响因素,并给出了具体数学关系。将轴承过盈配合简化为组合厚壁圆筒模型,得到了过盈摩擦力计算方程。进一步地,依据虎克定律和杨氏模量定义,推导了轴承压装过程中轴端压紧力与轴承预紧力的数学关系,并在上述基础上,提出了空间伺服机构装配过程轴承预紧力控制方法。最后,依托某工程型号伺服机构,进行了预紧力控制和轴承寿命实验研究。预紧力控制实验结果显示,所述方法能够有效实现轴承预紧力的控制,间隙配合、过盈配合理论与实验误差分别为2.6%,20.3%;轴承寿命实验结果显示,采用所述方法装配后的轴承寿命末期回转倾角误差为3.04″,摩擦力矩为25.8mN·m,满足该工程型号空间伺服机构的使用需求。     

基于虚拟传感的薄板结构辐射声主动控制研究

为抑制薄板辐射低频噪声,以局部覆盖宏纤维复合材料压电片的对边固支矩形薄板为对象,围绕其辐射声的主动控制展开研究。首先,采用有限元法建立薄板的动力学模型,并通过模态试验验证,在此基础上通过单元辐射体法建立薄板的声辐射模型;其次,结合结构辐射模态和空间可控性构建了结构-声可控性指标,并采用离散萤火虫算法对作动器位置进行了优化;然后采用空间梯度加权求和控制策略,引入基于结构响应传递率的虚拟传感器,实现单误差传感的结构声主动控制,并采用归一化动量Fx LMS算法完成了控制器的设计;最后进行了数值仿真和快速控制原型试验的研究。结果表明：引入虚拟传感器后减少了误差传感器使用数量,且主动控制控制效果无明显衰减;以结构-声可控性指标为目标优化作动器位置取得更好的效果;多种激励下薄板辐射声主动控制实际效果显著。