主動(dòng)吸聲的原理與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、主動(dòng)吸聲在艦船、汽車等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景,研究其理論和作用機(jī)理,以及實(shí)際控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　論文首先研究了主動(dòng)吸聲的原理和方法。針對(duì)一種主被動(dòng)復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu),研究了阻抗匹配法和壓力釋放法兩種不同的方法。其中阻抗匹配法通過(guò)控制作動(dòng)器表面的速度來(lái)改變系統(tǒng)的阻抗,實(shí)現(xiàn)阻抗匹配的條件而達(dá)到主動(dòng)吸聲的目的。壓力釋放法是通過(guò)控制吸聲材料背后的聲壓為零,從而提高吸聲材料附近質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度,通過(guò)增加聲能的損耗來(lái)達(dá)

2、到主動(dòng)吸聲的目的。然后,論文研究了兩種控制方法的吸聲系數(shù)與控制成本隨吸聲材料厚度和空氣層厚度的關(guān)系,并利用MATLAB軟件編寫(xiě)程序進(jìn)行了仿真。薄板型壓電作動(dòng)器因?yàn)轶w積小,頻率響應(yīng)好,具有很好的應(yīng)用前景。本文研究了其有限元建模方法,并利用遺傳算法對(duì)壓電片的布置進(jìn)行了優(yōu)化。
　　主動(dòng)吸聲系統(tǒng)可以通過(guò)反饋控制實(shí)現(xiàn),也可以通過(guò)前饋控制實(shí)現(xiàn)。兩者有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。反饋控制不需要參考信號(hào),結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,但由于作動(dòng)器動(dòng)態(tài)特性以及系統(tǒng)穩(wěn)定性的限制,

3、一般其只適用于窄帶噪聲的控制。而前饋控制可以適應(yīng)的頻段比較寬,但其需要一個(gè)與被控噪聲相干的參考信號(hào),增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性,而且有些場(chǎng)合參考信號(hào)是不容易獲得的。兩種方法不同優(yōu)缺點(diǎn)決定其在不同的場(chǎng)合有不同的應(yīng)用。本文分別研究了兩種類型控制器的設(shè)計(jì)方法,并利用MATLAB/SIMILINK進(jìn)行仿真。
　　最后,在理論分析的基礎(chǔ)上,利用DSP、音頻芯片、信號(hào)調(diào)理器、功率放大器等搭建實(shí)際控制系統(tǒng),編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)控制算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與之前的理論分析