風(fēng)能驅(qū)動的聲波定向驅(qū)蟲裝置研究設(shè)計.pdf

1、近年來,聲波共振驅(qū)蟲作為一種新型害蟲防治手段頗受關(guān)注。生物學(xué)效應(yīng)研究表明,聲強和頻率是影響聲波共振驅(qū)蟲效果的主要因素。然而,長期聲波輻射會對人畜造成嚴重影響?；诖?本課題利用揚聲器陣列實現(xiàn)聲波定向發(fā)射,使聲波能量匯聚,聲強提高的同時,達到只防治指定區(qū)域范圍內(nèi)病蟲害的目的。
　　通過理論計算和試驗驗證了聲陣列技術(shù)可實現(xiàn)聲波定向發(fā)射的基礎(chǔ)上,本課題設(shè)計了一種揚聲器陣列的驅(qū)動裝置。一方面自然風(fēng)驅(qū)動該裝置,使揚聲器產(chǎn)生隨自然風(fēng)頻率變化且

2、病蟲害敏感的頻率段聲波;另一方面,專門設(shè)計的穩(wěn)壓裝置保證聲陣列驅(qū)動裝置產(chǎn)生的聲波聲強穩(wěn)定在安全有效范圍內(nèi)。
　　本論文的主要的工作和成果如下:
　　①從聲波共振驅(qū)蟲原理及實現(xiàn)聲波定向傳播的兩種途徑(聲參量效應(yīng)和干涉效應(yīng))出發(fā),通過理論計算及Matlab仿真對比研究了不同結(jié)構(gòu)聲陣列的指向性。
　　②對類y=a|x|這一最適宜聲陣列進行Matlab指向性仿真和聲波定向試驗,結(jié)果表明,聲源個數(shù)、間距及陣列參數(shù)a是影響陣列指向

3、性的主要因素。在現(xiàn)有實驗條件下,完成對y=a|x|陣列的指向性試驗,驗證了聲波定向發(fā)射技術(shù)的可行性。
　?、蹚睦碚撚嬎?Orcad/Pspice仿真層面分析了揚聲器的阻抗曲線,并利用恒流法測試了揚聲器阻抗曲線,這為選取阻抗曲線接近的喇叭構(gòu)成揚聲器陣列奠定了基礎(chǔ),并提出揚聲器阻抗匹配所存在的問題。
　　④在討論現(xiàn)有聲陣列驅(qū)動裝置的輸出穩(wěn)壓控制技術(shù)基礎(chǔ)上,確定了采用多抽頭方式實現(xiàn)電壓分級調(diào)節(jié)控制。從理論上給出了聲陣列驅(qū)動裝置的模