梁板結(jié)構(gòu)振動與聲輻射的主動控制方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)的被動控制方法對中高頻控制有效，但對低頻控制失效，主動控制方法則可以很好地控制低頻。本文利用結(jié)構(gòu)振動模態(tài)理論，在頻域范圍內(nèi)，研究了結(jié)構(gòu)的振動主動控制；在時域范圍內(nèi)，將基于自適應濾波理論的有源控制應用到結(jié)構(gòu)振動控制中，對不同控制算法的控制效果做了詳細的仿真分析；最后將聲輻射模態(tài)理論應用到結(jié)構(gòu)主動聲輻射控制上。本文完成如下工作：
　　在頻域范圍內(nèi)，基于有限元法的相關(guān)理論，采用振動模態(tài)分析方法建立簡支梁和板的有限元模型，計算了板和梁

2、的振動模態(tài)。由振動基礎(chǔ)知識，推導得到結(jié)構(gòu)頻域內(nèi)的表面法向振速，再根據(jù)振動控制的目標，由結(jié)構(gòu)均方振速與激勵力之間的關(guān)系，得到振動主動控制力。在此結(jié)構(gòu)振動主動控制模型的基礎(chǔ)上，以簡支板和梁為例，仿真研究控制力的數(shù)量和作用位置對主動振動控制效果的影響。
　　在時域范圍內(nèi)，分析結(jié)構(gòu)在激勵力作用下的振動響應，得到時域內(nèi)結(jié)構(gòu)的振動速度。根據(jù)振動控制目標，建立簡支板基于自適應濾波算法的主動振動控制系統(tǒng)模型，分別采用濾波-X最小均方算法（FxLM

3、S）和格型聯(lián)合估計濾波器結(jié)構(gòu)與基于QR分解的最小二乘格型自適應濾波算法（QRD-LSL）相結(jié)合的振動控制方法。通過仿真研究控制算法中參數(shù)的變化、控制力的作用位置以及兩種不同控制算法對控制效果的影響。
　　基于聲學的邊界元積分方程，得到結(jié)構(gòu)的聲輻射功率和聲輻射效率的表達式，采用聲輻射模態(tài)分析方法對結(jié)構(gòu)進行聲輻射分析，計算簡支板和梁的聲輻射模態(tài)和聲輻射模態(tài)效率。根據(jù)聲輻射控制的目標，利用聲功率的二次型表達式獲得聲輻射功率與激勵力之間的