在狀態(tài)空間基于聲輻射模態(tài)的有源控制解耦及壓電作動(dòng)器位置優(yōu)化.pdf

1、基于聲輻射模態(tài)的有源結(jié)構(gòu)聲學(xué)控制(ASAC)是近幾年提出的分析結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射聲場(chǎng)性質(zhì)和控制噪聲輻射的一種有效方法。通過振動(dòng)結(jié)構(gòu)表面法向速度和表面聲壓之間的關(guān)系，給出振動(dòng)板結(jié)構(gòu)的聲輻射模態(tài)及其對(duì)應(yīng)的輻射效率。聲輻射模態(tài)代表一組正交的速度分布，每一階聲輻射模態(tài)對(duì)應(yīng)的聲功率相互獨(dú)立。結(jié)構(gòu)的輻射聲功率可以表示為輻射效率和聲輻射模態(tài)伴隨系數(shù)平方的線性組合。聲輻射模態(tài)的一個(gè)重要特點(diǎn)是它在中、低頻時(shí)，對(duì)應(yīng)的輻射效率隨著聲輻射模態(tài)階數(shù)的增加而迅速降低。因

2、此，基于聲輻射模態(tài)的ASAC系統(tǒng)的控制策略是使前K階聲輻射模態(tài)伴隨系數(shù)幅值最小化。
　　 在狀態(tài)空間建立了利用壓電陶瓷片作為作動(dòng)器的ASAC模型。根據(jù)前四階聲輻射模態(tài)的對(duì)稱性對(duì)稱布置四組作動(dòng)器。模擬計(jì)算表明，每組作動(dòng)器只要對(duì)稱布置，控制輸入與輸出之間的傳遞矩陣就是對(duì)角的。利用對(duì)角矩陣解耦法，將復(fù)雜的多輸入/多輸出控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閹讉€(gè)簡(jiǎn)單的、互相獨(dú)立的單輸入/單輸出控制系統(tǒng)。利用狀態(tài)反饋的H∞控制理論設(shè)計(jì)了四個(gè)獨(dú)立的控制器。模擬驗(yàn)證