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(jié)構(gòu)聲學(xué)控制(ASAC)是近幾年提出的分析結(jié)構(gòu)振動輻射聲場性質(zhì)和控制噪聲輻射的一種有效方法。通過振動結(jié)構(gòu)表面法向速度和表面聲壓之間的關(guān)系，給出振動板結(jié)構(gòu)的聲輻射模態(tài)及其對應(yīng)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(yīng)的聲功率相互獨立。結(jié)構(gòu)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(yīng)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(jù)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(fù)雜的多輸入/多輸出控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)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(shè)計了四個獨立的控制器。模擬驗證