管道噪声有源控制的研究

【摘要】汽车排气噪声是汽车对外部的主要噪声污染源之一，传统的被动控制方法只能抑制高频噪声在管道中的传播，而对低频噪声的抑制效果较差。应用管道噪声有源控制可以有效地弥补这一问题。为此研究了应用控制扬声器对管道内传播的噪声进行抑制的问题。本文分析了汽车排气噪声中低频分量的的产生机理和频谱构成，采用正弦信号模仿周期噪声的谐波分量；采用白噪声信号模仿噪声中的宽频部分并以这两者作为在实验和仿真中的噪声源信号。为了测试出从控制扬声器到误差传感器之间的次级通道的脉冲响应函数，在LabVIEW中编写了平台上编写了伪随机序列生成程序和电压输出以及数据采集程序，根据测试数据利用相关分析法计算出脉冲响应函数的估计值。在Simulink中搭建了基于fx-LMS算法的噪声有源控制仿真模型，并用C语言在PC机上编写了噪声有源控制程序，成功在仿真和实验中消去了若干单频和宽带噪声。针对在某些频率上噪声抑制效果不理想的问题分析了算法的不足，并结合汽车排气噪声的特性，以汽车排气噪声中周期分量的基频和一次谐波能量为控制对象提出了一种使用自适应谱线增强器滤除参考源宽频分量的方法。还研究了基于反馈内模结构的噪声有源控制方法，在Simulink上搭建了模控制模型，利用在参考文献中所提出的次级通道模型建立其逆模型，并提出了一种基于粒子群优化算法调整内模控制中反馈滤波器系数的方法。仿真和实验结果表明使用谱线增强滤波可解决原来对宽频信号控制发散的问题，并对未经控制的噪声，fx-LMS算法控制后的噪声以及谱线增强滤波后的噪声进行了功率谱分析，证明了自适应谱线增强器对fx-LMS算法控制的有效性。
【作者】王懿喆；
【导师】吴伟蔚；
【作者基本信息】上海工程技术大学，车辆工程，2013，硕士
【关键词】噪声有源控制；fx-LMS算法；次级通道辨识；汽车排气噪声；自适应谱线增强器；内模控制；

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