主動吸聲的原理與控制系統(tǒng)設計.pdf

1、主動吸聲在艦船、汽車等領域具有很好的應用前景,研究其理論和作用機理,以及實際控制系統(tǒng)的設計方法,具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　論文首先研究了主動吸聲的原理和方法。針對一種主被動復合吸聲結構,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控制作動器表面的速度來改變系統(tǒng)的阻抗,實現(xiàn)阻抗匹配的條件而達到主動吸聲的目的。壓力釋放法是通過控制吸聲材料背后的聲壓為零,從而提高吸聲材料附近質點的振動速度,通過增加聲能的損耗來達

2、到主動吸聲的目的。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系,并利用MATLAB軟件編寫程序進行了仿真。薄板型壓電作動器因為體積小,頻率響應好,具有很好的應用前景。本文研究了其有限元建模方法,并利用遺傳算法對壓電片的布置進行了優(yōu)化。
　　主動吸聲系統(tǒng)可以通過反饋控制實現(xiàn),也可以通過前饋控制實現(xiàn)。兩者有不同的優(yōu)缺點。反饋控制不需要參考信號,結構相對簡單,但由于作動器動態(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的頻段比較寬,但其需要一個與被控噪聲相干的參考信號,增加了系統(tǒng)的復雜性,而且有些場合參考信號是不容易獲得的。兩種方法不同優(yōu)缺點決定其在不同的場合有不同的應用。本文分別研究了兩種類型控制器的設計方法,并利用MATLAB/SIMILINK進行仿真。
　　最后,在理論分析的基礎上,利用DSP、音頻芯片、信號調理器、功率放大器等搭建實際控制系統(tǒng),編寫程序實現(xiàn)控制算法。實驗結果與之前的理論分析