基于聲輻射模態(tài)的有源解耦控制的溢出問題及其控制策略.pdf

1、聲輻射模態(tài)是分析結(jié)構(gòu)振動聲輻射問題的一種有效方法,被廣泛運用于噪聲有源控制領(lǐng)域。基于聲輻射模態(tài)理論,在簡支板上對稱布置四組壓電作動器,通過四組作動器分別獨立控制對應(yīng)階的聲輻射模態(tài),并且互不干擾,使得復(fù)雜的多輸入/多輸出的有源控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成互相獨立的單輸入/單輸出的有源解耦控制系統(tǒng),極大地豐富了聲輻射模態(tài)在有源結(jié)構(gòu)聲學(xué)控制ASAC系統(tǒng)中的應(yīng)用。有源解耦控制在低頻內(nèi)取得顯著的降噪效果,而且控制系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定;但是隨著頻率的升高,控制效果逐漸

2、變差,甚至在中頻段出現(xiàn)明顯的控制溢出。本文基于聲輻射模態(tài)的有源解耦控制理論,從聲輻射模態(tài)的輻射效率和對稱性的角度,分析有源解耦控制的溢出機(jī)理;并且結(jié)合對稱布置的壓電作動器的激勵特性,提出更為成熟的有源解耦控制策略和誤差傳感策略,有效地抑制在中頻段的控制溢出。
　　 基于有源解耦控制的溢出機(jī)理,按照聲輻射模態(tài)的四種對稱形式,將前八階聲輻射模態(tài)輻射的聲功率分成四組模態(tài)聲功率,通過四組對稱布置的壓電作動器分別獨立控制四組模態(tài)聲功率,提

3、出一種新的有源解耦控制模型。仿真結(jié)果表明新的有源解耦控制模型不僅保持了在低頻段良好的降噪效果,而且使得在中頻段的控制溢出得到有效的抑制,實現(xiàn)新的有源解耦控制模型的預(yù)期控制效果。
　　 針對新的有源解耦控制模型的四組模態(tài)聲功率,根據(jù)聲輻射模態(tài)的四種對稱性,構(gòu)造一組特征向量對振動結(jié)構(gòu)的振速分布線性分解得到四組對稱特征速度,分別對應(yīng)于聲輻射模態(tài)的四種對稱形式。通過在振動表面布置速度傳感器陣列獲得振動結(jié)構(gòu)的四組對稱特征速度,作為誤差信號