空间双通道电机噪声有源控制系统研究

针对实验室一台直流电动机-同步发电机机组运行噪声的频谱特点,提出空间双通道有源噪声控制系统降低电机运行噪声。采用四种双通道控制算法(Ⅰ)FxLMS算法,(Ⅱ)FuRLMS算法,(Ⅲ)HFxLMS算法以及(Ⅳ)FBFxLMS算法进行电机运行噪声有源控制实验,对于电机运行转速分别为1300 r/min、1400 r/min和1500 r/min时,噪声控制区域内水平平面和垂直平面上平均声压级降低量均大于10 dB,水平平面上最大声压级降低量分别为17.92 dB、13.28 dB和17.88 dB,垂直平面上最大声压级降低量分别为16.73 dB、16.36 dB和16.99 dB,降噪效果表明本文提出的空间双通道有源控制系统能有效地降低电机运行噪声。     

基于自适应算法的特种车辆低压无刷直流电机控制方法

为实现对无刷直流电机的高效率控制，引进自适应算法，以特种车辆为例，设计一种针对低压无刷直流电机的全新控制方法。根据电机的运行参数，建立特种车辆低压无刷直流电机数学模型；引进Mamdani进行模糊参数的推理决策，基于“最大与最小”关系的直接推理法，设定特种车辆低压无刷直流电机模糊控制量；引进自适应算法，假设特种车辆低压无刷直流电机在运行中产生的信号以离散差分进行表示，将自适应控制过程作为微粒在粒子群空间中最优位置的检索迭代过程，设计无刷直流电机调速主动控制过程。选择某特种车辆机电开发商作为研究对象，设计对比实验，结果证明设计的控制方法，不仅可保证对电机的高效率控制，也可降低在控制过程中电机转速不稳定导致的损耗，确保电机在控制时的稳定运行。     

基于TB6539的低噪声无刷直流电机驱动系统

无刷直流电机电磁转矩脉动会引起振动和噪声,其中,驱动方式直接影响电机的转矩脉动。分析了电磁转矩脉动产生的机理,对以开关霍尔器件为传感器的无刷直流电机采用简易正弦波驱动方式抑制其转矩脉动和噪声。设计了基于TB6539的正弦波驱动系统,以电动助力车用无刷直流电机为例进行了实验,并与方波驱动方式进行了噪声对比。实验结果表明所设计的驱动系统能够明显地抑制电机的振动与噪声。     

永磁同步电机电磁振动噪声优化方法研究

分析了永磁同步电机电磁振动噪声原理，计算了一台4极/6槽内置式永磁同步电机多转速下的电磁振动噪声，并通过二维傅里叶分解分析其径向电磁力谐波分量。提出一种新型定转子结构，建立以噪声和转矩脉动为目标的多目标优化数学模型，并采用响应面算法确定最优的设计参数。对优化前后电机的电磁振动噪声进行了仿真对比。结果显示，电机结构优化后，转速3 500 r/min运行时电磁振动噪声减小较为明显，从62.02 dB削弱至53.53 dB;平均转矩基本无变化，转矩脉动有所减小；多转速运行时，电机振动噪声整体性能亦得到改善，验证了该结构优化对电机电磁振动噪声有较为明显的抑制作用。     

一种新的基于陷波器的变电站噪声控制法

针对变电站噪声传统控制方法的缺陷,提出一种将人工神经网络与陷波器相结合用于控制变电站噪声的新方法.首先对自适应有源控制的对象变电站噪声进行理论分析;之后分析了2种传统的自适应有源噪声控制方法,即基于陷波器的有源控制法和基于人工神经网络的有源控制法.考虑到这2种方法的优缺点,利用人工神经网络算法代替陷波器中的最小均方（LMS）算法.最后,分别用这3种方法对变电站实测噪声信号进行处理,结果表明所提的方法不仅具有更好的稳定性,而且对变电站噪声有更好的抑制效果.     

减小开关磁阻电机转矩脉动、噪声和振动方法研究综述

开关磁阻电机的主要缺点是运行时有转矩脉动,噪声和振动比较大;性能改善一般从电机本体结构优化和控制优化两个方面进行.主要从电机结构尺寸和参数优化设计方面,阐述近年各种减小开关磁阻电机转矩脉动和噪声及降低振动的方法.     

双通道有源降噪次级声源优化布放的研究

由于电力变压器的磁致伸缩现象向外辐射高分贝噪声,严重影响站内工作人员及附近居民工作与生活。文中以电力变压器有源降噪为目标,通过测量与分析变压器噪声成分,建立3个偶极声源条件下的有源降噪模型,给出模型中次级声源的最优角度;采用自适应滤波算法,对电力变压器噪声进行有源降噪可行性仿真分析;搭建基于LMS算法的DSP双通道有源降噪系统,并与单通道降噪系统进行实验对比,实验结果表明,当两次级声源θ位于模型中180°角时,降噪效果优于单通道有源降噪系统,可达到10~14 dB的降噪效果。     

基于MATLAB频谱分析的永磁电机噪声分析方法

设计开发了一款200 kW新能源车用永磁同步磁阻电机。对样机进行测试,发现在转子转速2 600 r/min时,电机发出尖锐的电磁噪声。采用录音设备录制了电机运行噪声,并用MATLAB软件对噪声进行了频谱分析,通过对比电机相关零部件共振频率以及电机运行噪声频谱分析结果,分析了可能发生共振的零部件,并对该零件结构进行了优化设计。优化后电机运行时的电磁噪声下降到了合理范围,验证了基于频谱分析的电机噪声声源分析的可行性和准确性。     

高速直流电机转速的稳定性控制研究

直流电机是最常见的一种电机,其稳定性对直流电机的应用具有较大的影响.在介绍基于脉宽调制控制技术(PWM)的高速直流电机转速控制方法基础上,在额定转速为5000r/min的直流电机上,采用类似于夹逼法的脉宽自动调节方法对高速直流电机的转速进行了控制,实现了直流电机转速在不同档位上的稳定.设计了基于霍尔效应原理的转速测量仪,并利用该转速测量仪对直流电机的转速进行了测量.实验结果表明,在设置的5个转速档位上能实现高速直流电机转速的自由调节,且在各个档位上运行稳定.     

减小永磁直流微电机噪声的方法

近年来 ,永磁直流微电机在我国有了很大发展 ,永磁直流微电机主要用于音响 ,ＶＣＤ、ＤＶＤ等设备中 ,这类设备对电机的噪声问题要求比较高。永磁直流电机的转速较高 ,一般从几千转 /分到几万转 /分 ,故一些小的因素都会产生噪声。1电气噪声电气噪音主要是在电机换向时 ,换向器和电刷之间瞬间电压过高产生换向火花引起的 ,清除这类火花主要在换向器间接入合适的电阻和电容来实现。现在大多采用压敏电阻来消除电气噪声。2机械噪声2 .1轴和含油轴承之间的配合间隙产生的间隙噪声轴和轴承之间的配合是一个小间隙配合 ,间隙一般控制在几个 μｍ…     

ANC系统次级通道背景噪声的处理方法

由于电力变压器ANC系统次级通道背景噪声的影响,使其辨识参数不能反映次级通道本身特性,影响整个降噪系统的降噪效果和收敛性能。论文首先以Fx-LMS算法为例,分析了辨识误差对算法收敛系数的影响。然后提出了一种次级通道背景噪声的去噪新方法,即将分时测量法与信号相关性分析结合,极大限度抑制了与激励信号频段相近的背景噪声影响。最后通过仿真计算证明去除背景噪声的效果明显,次级通道辨识精度显著提高。     

近头区域自动追踪的主动噪声控制系统研究

为有效控制强噪手术器械在手术过程中带来的噪声,设计了一种可以针对操作者近头区域自动追踪的主动噪声控制系统。具体采用了基于声音信号定位的技术对噪声控制目标进行跟踪定位;提出了一种改进的时延补偿的滤过X最小均方主动噪声控制算法,以基于一个控制源,通过对目标的自动跟踪,实现对操作者近头区域的主动噪声控制。最后,通过构建实验验证系统并进行了初步实验验证了设计方案的可行性。     

A narrowband active noise control system with reference synthesis

Most active noise control (ANC) algorithms require a model of the secondary path (SP). If there are large changes in the SP, online SP modeling algorithms may not be able to follow the changes quickly enough to prevent divergence. In this work, the mirror‐MFxLMS (MMFxLMS) is adapted to narrowband ANC, and the resulting algorithm is analyzed. The MMFxLMS is an algorithm similar to the MFxLMS and FxLMS but has online SP modeling; it is stable for any SP estimate and does not require auxiliary noise. In addition, a technique to alternate between MFxLMS and MMFxLMS is proposed, resulting in the M³FxLMS algorithm, which does not sacrifice performance and assures stability. However, the M³FxLMS requires a reference signal that is not available in feedback ANC. Feedback ANC is important in many practical cases, for instance, in ANC headphones. To solve this problem, a technique is proposed to synthesize a reference formed by a sum of sinusoids using measurements from the error sensor signal. This technique uses the fast Fourier transform to obtain estimates of the harmonic frequencies of the periodic noise components, and then refines and tracks these using a phase‐locked loop (PLL). The resulting algorithm enables a stable ANC system, even under large and sudden changes in the SP. The proposed PLL is also new and has a lock‐in range equal to the full band of the system.     

切向电磁力对电动车动力总成振动噪声的影响分析

为了研究电动车的高频电磁噪声问题,以电动车动力总成为研究对象,综合考虑电机电磁径向电磁力波和切向电磁力波,建立了动力总成有限元分析模型,采用一种弱磁-固耦合的方法对动力总成的电磁振动噪声特性进行分析,研究切向电磁力对系统振动噪声特性的影响。在半消声室中,对动力总成进行振动加速度及辐射噪声测试,以验证仿真分析方法的准确性。研究结果表明,电机与减速器集成后,切向电磁力对电机振动噪声影响不大,但对减速器产生了不可忽略的影响,在2 000 Hz和2 400 Hz处,切向电磁力在减速器表面产生了明显的振动,并且对减速器表面2 000 Hz~2 400 Hz范围内的声场贡献较大。研究结果对电机的电磁参数和结构进行改进和优化设计,为降低电机的电磁振动提供理论依据和试验支持。     

基于WPN9000的某照射器相位噪声检测系统设计

相位噪声和幅度噪声是电子测量中的1个重要指标,相噪和幅噪指标的好坏直接影响着整个系统的性能。为完成某导弹武器系统照射器高频信号的参数检测,分析了WPN9000对相位噪声进行检测的工作原理及测量方法,提出了基于WPN9000的某照射器信号参数检测系统的设计方案。介绍了检测系统的结构组成,说明了照射器信号参数检测过程,对GPIB接口卡进行了开发,并对操控软件的组成及操作流程进行了深入说明。试验结果表明系统达到了设计指标要求,能够满足实际测量需要。     

基于粒子群算法的核屏蔽感应电机多目标优化设计

屏蔽感应电机是核反应堆冷却回路的动力源,提高该电机的效率和降低电磁噪声具有重要的意义。将有限元法和磁路法相结合,设计了1台20 kW核屏蔽感应电机。利用有限元软件对其进行额定工况运行状态下噪声和损耗仿真分析,确定影响电机效率和电磁噪声的主要参数;选取影响电机效率和噪声的主要参数为优化变量,电机电磁噪声和效率为优化目标,输出功率为约束条件;采用正交试验表获得样本空间;通过响应面法建立优化目标及约束条件的优化模型,最后利用粒子群算法对优化模型进行求解。有限元仿真结果表明:优化后电机效率提高了2.6%,电磁噪声降低了5.2 dB。     

Development and convergence analysis of new least‐mean‐square‐based algorithm equipped with exponential‐decay step size and disturbance compensation for active noise control

In real‐world active noise control (ANC) applications, disturbance can be picked up by error sensors and significantly degrade the steady‐state ANC performance. This study proposes two techniques in combination with a least‐mean‐square (LMS) based ANC algorithm, named normalized filtered‐x LMS/commutation error (NFxLMS/CE) algorithm, to deal with the disturbance that is independent of a reference signal. A new stochastic method to analyze convergence properties of the NFxLMS/CE algorithm under influence of the disturbance is first established. Given that the reference signal is persistently exciting of sufficient order, exponential convergence of the algorithm is derived with a step‐size condition. An exponential‐decay step size (EDSS) is then proposed to obtain a new ANC algorithm referred to as EDSS‐NFxLMS/CE algorithm. In addition, a disturbance‐compensation (DC) technique is developed for the EDSS‐NFxLMS/CE algorithm to obtain an EDSS‐NFxLMS/CE_DC algorithm such that the influence of the disturbance can be reduced. It is shown that the EDSS‐NFxLMS/CE_DC algorithm is exponentially convergent. Moreover, computer simulations show that the EDSS‐NFxLMS/CE_DC algorithm can achieve a better ANC performance in terms of convergence rate and level of noise reduction as compared with that using the EDSS‐NFxLMS/CE algorithm without DC and that using NFxLMS/CE_DC algorithm of constant step sizes. These results support the effectiveness of the proposed techniques and EDSS‐NFxLMS/CE_DC algorithm. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

低成本高性能的共模和差模噪声分离技术

为了正确设计滤波器的参数，必须将共模和差模信号从线性阻抗稳定网络所测得的混合信号中分离出来。该文提出一种软硬件结合的低成本高性能的噪声分离技术，该技术共模信号是通过3个电阻组成的差模抑制网络分离出来的，差模信号则是根据共模和差模的定义，由软件方法计算得到的。文中对使用该方法可能存在的误差进行了估算。以1台600W 的直流电机系统产生的传导干扰为例，用此方法分离出共模和差模噪声信号，并根据分离结果设计了滤波器参数，最后给出系统接入此滤波器后传导干扰的频谱图。测量结果表明该系统的传导干扰发射在整个频段内均不超标，从而也证明了分离方法的有效性和实用性。     

Analysis and reduction of acoustic noise from a brushless DC drive

It has been found that stator excitation in brushless DC motor drives can excite mechanical resonances in the motor and, thus, produce acoustic noise in a similar way to switched reluctance drives. A technique has been developed to alter the commutation pattern of a brushless DC motor to avoid exciting and reinforcing these mechanical resonances producing a significant reduction in pure tone acoustic noise which is emitted during mechanical resonance. The origin of the vibration and acoustic noise is explained and the theory of discrete frequency noise reduction described in this paper. The method proposed for quieter control of the brushless DC motor could be achieved at a very low cost