內(nèi)燃機(jī)表面輻射噪聲盲源分離技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們對(duì)車輛NVH性能要求的不斷提高,內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)噪聲問題也逐漸成為國(guó)內(nèi)內(nèi)燃機(jī)學(xué)科研究的熱點(diǎn)問題和重要方向。如何準(zhǔn)確、快捷的識(shí)別內(nèi)燃機(jī)的主要噪聲源是內(nèi)燃機(jī)噪聲控制的重要前提。內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)的多激勵(lì)性和各種激勵(lì)的時(shí)變性使其外在表現(xiàn)出的振動(dòng)噪聲現(xiàn)象非常復(fù)雜。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)工具在描述內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)噪聲特性上都有一定的局限性。近年來,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的迅速發(fā)展為內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)噪聲信號(hào)分析提供了更加豐富的手段。本文針對(duì)內(nèi)燃機(jī)輻射噪聲信號(hào)的特點(diǎn),研究利用噪聲測(cè)

2、試技術(shù)、獨(dú)立分量分析、小波變換技術(shù)及盲分離不確定性消除等現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)與信號(hào)分析方法,從復(fù)雜的噪聲信號(hào)中分離和識(shí)別內(nèi)燃機(jī)的主要噪聲源及其對(duì)整機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)度。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 ⑴闡述了內(nèi)燃機(jī)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理,揭示了內(nèi)燃機(jī)噪聲的主要激勵(lì)源及其在內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳遞路徑。激勵(lì)的時(shí)變性和傳遞路徑的時(shí)變性決定了其振動(dòng)噪聲信號(hào)的非平穩(wěn)性特征?？偨Y(jié)了內(nèi)燃機(jī)噪聲源的主要識(shí)別方法。
　　 ⑵根據(jù)獨(dú)立分量分析方法的基本原理,以某四缸柴油

3、機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)其不同工況下的噪聲信號(hào)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性和高斯性分析,結(jié)果表明,噪聲信號(hào)基本滿足獨(dú)立分量分析的前提條件。采用基于負(fù)熵極大地快速獨(dú)立分量分析(FastICA)算法,對(duì)該內(nèi)燃機(jī)表面輻射噪聲信號(hào)進(jìn)行分離,得到一系列獨(dú)立分量。
　　 ⑶為進(jìn)一步識(shí)別分離得到的各獨(dú)立分量與內(nèi)燃機(jī)噪聲源的對(duì)應(yīng)關(guān)系,采用傅里葉變換和小波變換技術(shù)對(duì)各個(gè)分量進(jìn)行特征分析,結(jié)合時(shí)頻分析的結(jié)果和內(nèi)燃機(jī)輻射噪聲產(chǎn)生的機(jī)理,確定了各獨(dú)立分量對(duì)應(yīng)的激勵(lì)源。

4、r>　　 ⑷為消除ICA(BSS)估計(jì)的不確定性,采用基于快速傅里葉變化與最大相關(guān)準(zhǔn)則分析的ICA(BSS)估計(jì)源自適應(yīng)校正方法,對(duì)分離得到的各獨(dú)立噪聲源信號(hào)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)了源噪聲信號(hào)波形的恢復(fù)。
　　 ⑸通過計(jì)算分離得到的各獨(dú)立分量噪聲信號(hào)的聲功率以及整機(jī)輻射噪聲聲功率,得到了各激勵(lì)源對(duì)整機(jī)輻射噪聲聲功率的貢獻(xiàn)度,明確了主要的噪聲源及其特征,提出了控制主要噪聲源的措施,為進(jìn)一步控制整機(jī)噪聲奠定了基礎(chǔ)。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文所研究