發(fā)動機排氣有源消聲控制系統(tǒng)的實驗研究.pdf

1、發(fā)動機排氣有源消聲技術是近幾年來有源消聲領域興起的一個新型分支,由于排氣噪聲寬的頻帶、范圍高的噪聲級、隨轉速和負荷等變化的強時變聲場特性,以及排放中存在高溫、腐蝕、氣流、焦碳等惡劣因素使得其研究和應用比管道有源消聲困難的多.而發(fā)動機機特別是車輛發(fā)動機經常工作在存在強烈外界環(huán)境噪聲的現實,又給有源消聲系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和控制質量提出了挑戰(zhàn).文章在對發(fā)動機排氣噪聲有源控制機理研究的基礎上,將嘗試設計開發(fā)發(fā)動機有源自適應消聲實驗系統(tǒng),并對實驗系

2、統(tǒng)進行參數優(yōu)化和消聲性能仿真實驗,以其提高控制系統(tǒng)穩(wěn)定性、性能與收斂速度,達到排氣消聲器實用化的目的.文章主要研究內容包括以下五方面:第一,從聲波傳導的角度分析管道內聲場平面波存在的條件,針對實際應用的半有源長管道對管道有源消聲的機理進行了詳細的分析與探討.理論上詳細闡述分析了有源消聲系統(tǒng)常用的結構形式.第二,詳細分析發(fā)動機的排氣噪聲傳播機理和頻譜特征,接著用實驗針對所用到的鈴木AX-50汽油發(fā)動機分析驗證其排氣噪聲頻譜特征.第三,以實

3、際發(fā)動機排氣噪聲信號為初級源信號,在發(fā)動機有源消聲實驗臺上對有源消聲有關聲學設計準則、控制系統(tǒng)結構和控制算法進行消聲性能的實際試驗檢驗,其中詳細討論了基于LMS算法的濾波LMS算法(Filtered-X LMS),以及算法的穩(wěn)定性和收斂性.第四,以實際發(fā)動機為研究對象,用實驗的方式對發(fā)動機排氣噪聲特性與發(fā)動機缸體加速度振動信號的相關性進行了研究討論.第五,從聲學和控制理論的相互作用角度,對次級揚聲器安裝角對有源消聲系統(tǒng)的性能影響進行了系