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.     

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。     

基于响度控制的封闭腔有源噪声控制

传统有源噪声控制（ANC）通常是控制声压平方和最小，但声压与人耳对声音强弱的主观感觉并不完全一致。为了考虑人的主观听觉作用，在传统ANC系统中加入若干个响度滤波器，使其控制目标从声压转变为响度。从心理声学出发，建立了用于ANC的人耳听觉响度模型，给出了矩形封闭腔响度ANC模型以及基于FLMS算法的响度控制算法。仿真结果表明，与声压控制相比，基于响度控制的ANC系统的声压下降量稍小，但响度的减小量更大，具有更好的主观听觉效果。     

双模糊控制在柔性结构控制中的应用

针对大射电望远镜悬索粗调系统为一非线性、慢时变、大滞后、柔性结构系统的特点,提出了带有比例积分校正环节的双模糊控制器来实现馈源舱轨迹跟踪策略,并通过调整因子来优化控制规则.仿真结果表明 ,文中的控制效果优于常规控制器（PID）和单模糊控制器.所提方法可推广到多模糊控制并可用来解决其它非线性控制问题.     

压电作动器存在故障时柔性板的鲁棒振动控制研究

首先识别出黏贴压电作动器的柔性板振动控制系统的实验模型,接着提出了利用改变压电片对连接数量来模拟作动器驱动故障的方法。基于此,将驱动力变化带来的模型不确定性提取成正则不确定块对角阵,将剩余模态表示成高通滤波器,并引入虚拟不确定矩阵,从而构建出考虑外扰抑制和控制增益约束的μ综合控制器。实测结果表明,相对于一般的μ综合控制器,当出现压电片连接故障时,闭环系统在初始外扰下的对数衰减率增大了3倍。     

一种新型两自由度柔性并联机械手的主动振动控制及其仿真

针对一种新型两自由度柔性并联机械手,在含有压电元件的有限元模型基础上,基于模态理论和滑模变结构理论,研究其振动主动控制问题。采用有限元法和模态理论建立系统的动力学模型。根据系统的性能要求,采用最优化方法确定滑移面,基于Lyapunov直接法设计滑模控制器。控制器能对系统的前几阶模态实施控制,实现机械手的振动主动控制。仿真结果表明,该控制器可有效地抑制柔性构件产生的弹性振动,减小并联机械手动平台的位置误差,从而验证了该控制器的可行性和有效性。     

空间柔性结构振动控制用压电主动构件模型与实验研究

利用压电陶瓷的逆压电效应，研制了一种空间柔性结构振动主动控制用的新型压电智能主动构件，该构件具有重量轻、输出位移大、驱动电压低、稳定性高等优点。分析了压电主动构件建模方法中存在的问题，提出了一种修正的机电耦舍导纳模型，通过数值仿真验证了该模型的正确性。结合所研制的主动构件，对主动构件的动静态特性进行了实验研究与分析，揭示了压电主动构件用于空间柔性结构振动主动控制的优良性能。     

汽车防抱死系统与主动悬架联合控制研究

提出了一种汽车防抱死系统与主动悬架联合控制策略。将采用光滑滑模控制的防抱死系统同采用反向递推控制的主动悬架相结合,在车辆制动时,主动悬架调节作用在车轮上的垂直载荷,使车轮的垂直载荷在车轮滑移率达到最优时也相应增加,从而获得最大的制动力。在MATLAB/Simulink仿真环境下,建立了仿真模型并进行了车辆制动模拟试验。试验结果表明,采用联合控制的车辆,在保证车辆制动稳定性的同时能够获得最大的地面制动力,从而显著提高了车辆的制动效能。     

智能微位移主动隔振模糊PID控制系统

为了解决精密加工设备的微位移隔振问题,研制了一种以压电陶瓷为作动器的智能微位移主动隔振系统。在现有数据采集系统和激振器的基础上搭建了相应的实验平台,提出将模糊-比例积分微分(fuzzy-proportional integral derivative,简称Fuzzy-PID)算法理论应用到微位移的主动隔振控制中,在实验室虚拟仪器工程平台(laboratory virtual instrumentation engineering workbench,简称LabVIEW)环境下开发了整个系统的算法控制程序,分别在扫频、随机和正弦激励信号下进行了微位移主动隔振实验。实验结果表明,受控后的振动位移大幅度降低,验证了该方法对微位移主动隔振的有效性。     

基于次级通道在线辨识新算法的振动主动控制

提出一种基于改进滤波型最小均方(filtered-X least mean square,简称FXLMS)算法次级通道在线辨识方法,将其应用到结构自适应振动主动控制中。该算法可以消除主动控制环节和次级通道辨识环节相互影响,加快系统的收敛速度,并有效消除附加随机信号对待控制区域残余振动的影响,简化了系统算法的复杂度。将该方法基于LABVIEW进行振动控制仿真,从收敛性能和振动控制效果两方面进行比较,得出其改进优势。以简支梁为控制对象,用本研究方法进行结构振动主动控制的试验研究。结果表明,该控制系统对简支梁的振动响应有很好的抑制作用,说明该基于次级通道在线辨识的主动控制方法的有效性。