基于聲輻射模態(tài)有源解耦控制溢出機理研究.pdf

1、聲輻射模態(tài)理論作為分析解決結(jié)構(gòu)振動引起的噪聲問題的一種行之有效的方法，自提出后就引起研究學者的廣泛關(guān)注，并對其展開了廣泛的研究。通過振動結(jié)構(gòu)表面的法向速度和表面聲壓之間關(guān)系，得到振動結(jié)構(gòu)的聲輻射模態(tài)和輻射效率并給出了聲輻射模態(tài)伴隨系數(shù)的定義。聲輻射模態(tài)之間互相正交，各階聲輻射模態(tài)輻射的聲功率相互獨立，振動結(jié)構(gòu)總的輻射聲功率等于各階聲輻射模態(tài)聲功率之和。中、低頻時，各階聲輻射模態(tài)的輻射效率隨著階數(shù)的增加而迅速降低，前幾階聲輻射模態(tài)輻射的聲

2、功率占總聲功率的絕大部分。在ASAC系統(tǒng)中，只要抑制住結(jié)構(gòu)前幾階聲輻射模態(tài)的聲輻射便能在有源控制感興趣的范圍內(nèi)取得理想的降噪效果。
　　 在ASAC系統(tǒng)中，控制作動器的位置布置不僅對控制效果有直接影響，而且往往決定控制的復雜、難易程度。在基于聲輻射模態(tài)的ASAC系統(tǒng)中，作動器的位置布置必須充分考慮聲輻射模態(tài)形狀才能取得理想的降噪效果。利用中、低頻時前四階聲輻射所具有的不隨頻率變化的四種獨立的對稱形式和壓電作動器布置的簡便、靈活的

3、特點，提出布置四組特定位置的作動器控制前四階模態(tài)輻射的聲功率，將控制過程解耦，可以把復雜的多輸入＼多輸出控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成幾個簡單的、互相獨立的單輸入＼單輸出控制系統(tǒng)，實現(xiàn)基于聲輻射模態(tài)的有源控制解耦。
　　 本文介紹了解耦控制和非解耦控制兩種控制策略，就控制效果、控制穩(wěn)定性和輸入控制能量三個方面對解耦和非解耦兩種控制方案進行對比，揭示解耦控制的優(yōu)點。然后就解耦控制時高頻段出現(xiàn)的溢出問題進行研究，分析得到了溢出的機理，并在簡支板上進