在狀態(tài)空間基于聲輻射模態(tài)的有源控制解耦及壓電作動器位置優(yōu)化.pdf

1、基于聲輻射模態(tài)的有源結構聲學控制(ASAC)是近幾年提出的分析結構振動輻射聲場性質和控制噪聲輻射的一種有效方法。通過振動結構表面法向速度和表面聲壓之間的關系，給出振動板結構的聲輻射模態(tài)及其對應的輻射效率。聲輻射模態(tài)代表一組正交的速度分布，每一階聲輻射模態(tài)對應的聲功率相互獨立。結構的輻射聲功率可以表示為輻射效率和聲輻射模態(tài)伴隨系數(shù)平方的線性組合。聲輻射模態(tài)的一個重要特點是它在中、低頻時，對應的輻射效率隨著聲輻射模態(tài)階數(shù)的增加而迅速降低。因

2、此，基于聲輻射模態(tài)的ASAC系統(tǒng)的控制策略是使前K階聲輻射模態(tài)伴隨系數(shù)幅值最小化。
　　 在狀態(tài)空間建立了利用壓電陶瓷片作為作動器的ASAC模型。根據前四階聲輻射模態(tài)的對稱性對稱布置四組作動器。模擬計算表明，每組作動器只要對稱布置，控制輸入與輸出之間的傳遞矩陣就是對角的。利用對角矩陣解耦法，將復雜的多輸入/多輸出控制系統(tǒng)轉變?yōu)閹讉€簡單的、互相獨立的單輸入/單輸出控制系統(tǒng)。利用狀態(tài)反饋的H∞控制理論設計了四個獨立的控制器。模擬驗證